稀疏数组

为什么需要稀疏数组？

数组是一个很常见的数据存储模式，但是有时使用数组会浪费掉一部分空间；例如在5*5的五子棋中，黑子代表1，白子代表2，而空白的区域代表0；为了表示棋盘中的数据，我们可能会使用二维数组来解决这个问题，最后的结果如下

此时，在这个数组中，我们会浪费掉一些空间，因为这些空间表示的都是0；为了解决这个问题，避免浪费过多的空间，我们需要使用稀疏数组。

介绍

当一个数组中大部分元素为0，或者为同一值的数组时，可以使用稀疏数组来保存该数组

处理方式

记录数组一共有几行几列，有多少个不同的值
把具有不同值的元素和行列及值记录在一个小规模的数组中，从而缩小程序的规模

实现方法

其实就是记录数组元素的坐标以及值

稀疏数组有3列，分别为行、列、值，行数为原数组不同值的个数加1;
第一行array[0]记录一个数组的行数和列数，以及不同的值的个数;
接着每一行记录一个值在原数组的行列下标以及自身的值。

我们用稀疏数组来表示原数组

相比与原来的数组，稀疏数组的大小变小许多：原数组有25个元素，而稀疏数组只有12个。

作用

可以压缩数据，减少内存空间的使用

实现

public static void main(String[] args) {
    //创建一个原始的二维数组
    //0：没有棋子，1：黑子，2：白子
    int chessArr1[][] = new int[11][11];
    //下面先固定二维数组的元素，后面可优化~
    chessArr1[1][2] = 1;
    chessArr1[2][3] = 2;
    chessArr1[4][5] = 2;
    //输出原始的二维数组：
    System.out.println("原始的二维数组：");
    printArray(chessArr1);

    //下面将二维数组转化为稀疏数组
    //1.先遍历二维数组，得到非0数据的个数
    int sum = 0;

    for (int i = 0; i < 11; i++) {
        for (int j = 0; j < 11; j++) {
            if (chessArr1[i][j] != 0) {
                sum++;
            }
        }
    }

    //2.创建对应的稀疏数组
    int sparesArr[][] = new int[sum + 1][3];
    //给稀疏数组赋值
    sparesArr[0][0] = 11;
    sparesArr[0][1] = 11;
    sparesArr[0][2] = sum;

    //遍历二维数组，将非0的值存放在sparesArr中
    int count = 0;//count 用于记录是第几个非0数据
    for (int i = 0; i < 11; i++) {
        for (int j = 0; j < 11; j++) {
            if (chessArr1[i][j] != 0) {
                count++;
                sparesArr[count][0] = i;
                sparesArr[count][1] = j;
                sparesArr[count][2] = chessArr1[i][j];
            }
        }
    }

    //输出稀疏数组的形式
    System.out.println();
    System.out.println("得到的稀疏数组为：");
    printArray(sparesArr);
    System.out.println();

    //下面将稀疏数组恢复成二维数组
    //先读取稀疏数组的第一行元素，根据其数据，创建原始的二维数组
    int chessArr2[][] = new int[sparesArr[0][0]][sparesArr[0][1]];


    //读取稀疏数组后几行的元素（从第二行开始），并赋值给原始的二维数组即可

    for (int i = 1; i < sparesArr.length; i++) {
        chessArr2[sparesArr[i][0]][sparesArr[i][1]] = sparesArr[i][2];
    }

    //输出恢复后的二维数组
    System.out.println();
    System.out.println("恢复后的二维数组");
    printArray(chessArr2);
}

//打印数组
public static void printArray(int[][] array) {
    for (int i = 0; i < array.length; i++) {
        for (int j = 0; j < array[0].length; j++) {
            System.out.printf("%d\t", array[i][j]);
        }
        System.out.println();
    }
}

原始的二维数组：
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	2	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	2	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	

得到的稀疏数组为：
11	11	3	
1	2	1	
2	3	2	
4	5	2	


恢复后的二维数组
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	2	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	2	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

注意

不是所有的数组都做成稀疏数组比较好
必须满足当一个数组中大部分元素为0或同一值

Java稀疏数组

稀疏数组

为什么需要稀疏数组？

介绍

处理方式

实现方法

作用

实现

注意