浅析Java数据结构：稀疏数组的介绍和使用场景

　　首先我们可以先了解下这篇博客，对比着理解会更好一些：理解JS里的稀疏数组与密集数组

一、稀疏数组的实际需求

1、问题背景

　　编写的五子棋程序中，有存盘和续上盘的功能。

2、分析问题

　　因为该二维数组的很多值的默认值为0，因此也记录了很多没有意义的数据。

3、解决方案

　　当一个数组中大部分元素为零或同一值时，可以使用稀疏数组来保存该数组。

二、稀疏数组的具体实现

1、处理方法

（1）记录数组一共有几行几列，有多少个不同的值。

（2）把具有不同值的元素及值记录在一个小规模的数组中，从而缩小程序的规模。

2、举例说明

三、二维数组 与 稀疏数组 的相互转换

1、二维数组转稀疏数组的思路

（1）遍历原始二维数组，得到有效数据的个数sum

（2）根据sum就可以创建稀疏数组 sparseArr int[sum+1][3]

（3）将二维数组的有效数据存入到稀疏数组中

2、稀疏数组转二维数组的思路

（1）先读取稀疏数组的第一行，根据第一行的数据，创建原始的二维数组。

（2）再读取稀疏数组后几行的数据，并赋给原始的二维数组即可。

3、具体代码实现

public class SparseArray {

    public static void main(String[] args) {
        
        //创建一个原始的二维数组 11*11
        //0：表示没有棋子，1表示黑子，2表示蓝子
        int chessArr1[][] = new int[11][11];
        chessArr1[1][2] = 1;
        chessArr1[2][3] = 2;
        chessArr1[2][2] = 1;
        chessArr1[3][2] = 2;
        chessArr1[3][1] = 1;
        chessArr1[1][3] = 2;
        
        //输出原始的二维数组
        System.out.println("原始的二维数组：");
        for (int[] row : chessArr1) {
            for(int data : row) {
                System.out.printf("%d\t",data);
            }
            System.out.println();
        }
        
        //一、二维数组转稀疏数组
        
        //1、遍历原始的二维数组，得到有效数组的个数sum
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < chessArr1.length; i++) {
            for (int j = 0; j < chessArr1.length; j++) {
                if(chessArr1[i][j] != 0) {
                    sum++;
                }
            }
        }
            
        //2、根据sum就可以创建稀疏数组 sparseArr int[sum+1][3]
        int sparseArr[][] = new int[sum+1][3];
        sparseArr[0][0] = 11;
        sparseArr[0][1] = 11;
        sparseArr[0][2] = sum;
        
        //3、将二维数组的有效数据存入到稀疏数组中
        int count = 0;//用于记录是第几个非零数据
        for (int i = 0; i < chessArr1.length; i++) {
            for (int j = 0; j < chessArr1.length; j++) {
                if(chessArr1[i][j] != 0) {
                    count++;
                    sparseArr[count][0] = i;
                    sparseArr[count][1] = j;
                    sparseArr[count][2] = chessArr1[i][j];
                }
            }
        }
        
        //输出稀疏数组
        System.out.println();
        System.out.println("得到的稀疏数组为：");
        for (int i = 0; i < sparseArr.length; i++) {
            System.out.printf("%d\t%d\t%d\t\n",sparseArr[i][0],sparseArr[i][1],sparseArr[i][2]);
        }
        System.out.println();
        
        //二、稀疏数组转二维数组
        //1、先读取稀疏数组的第一行，根据第一行的数据，创建原始的二维数组。
        int chessArr2[][] = new int [sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];
        
        //2、再读取稀疏数组后几行的数据，并赋给原始的二维数组即可。
        for (int i = 1; i < sparseArr.length; i++) {
            chessArr2[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2];
        }
        
        System.out.println("输出恢复后的二维数组：");
        for (int[] row : chessArr2) {
            for(int data : row) {
                System.out.printf("%d\t",data);
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

四、稀疏数组的应用场景

1、用于压缩数据（可以省略二维数组里大量相同的数据存储）

2、使用稀疏数组，来保留类似前面的二维数组(棋盘、地图等等)。

3、把稀疏数组存盘，并且可以从新恢复原来的二维数组数。

参考文章：https://blog.csdn.net/AMT_MUZI/article/details/114298489