稀疏数组
稀疏数组的概念
所谓稀疏数组就是当数组中大部分的内容值都未被使用（或都为零），在数组中仅有少部分的空间使用。因此造成内存空间的浪费，为了节省内存空间，并且不影响数组中原有的内容值，我们可以使用稀疏数组去压缩数据。
在五子棋游戏中经常使用存盘和续盘的功能：
如图所示可以把棋盘想象成一个二维数组，未落子的记为0，黑子记为1，白字记为2，可以得到右图。
分析问题：因为该二维数组的很多默认值是 0，因此记录了很多没有意义的数据 > 稀疏数组
稀疏数组的原理
- 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的行列及值记录在一个小规模的数组中，从而缩小程序的范围
首行记录原始数组的行数，列数，以及有效元素个数
后每行记录一个有效元素的属性，即该元素位于原始数组的行，列，值
应用实例
- 使用稀疏数组，来保留类似前面的二维数组（棋盘、地图等等）
- 把稀疏数组存盘，并且可以重新恢复为原来的二维数组
代码实现如下：
import org.junit.Before; import org.junit.Test; /** * @description: 稀疏数组 * @date: 2020/3/29 14:00 * @author: jeffery */ public class SparseArray { private int[][] oriArr = new int[15][15]; @Before public void initOriArr(){ oriArr[3][3] = 1; oriArr[4][4] = 2; System.out.println("原始数组："); printArr(oriArr); } /** * 输出数组 * * @param array */ private void printArr(int[][] array){ for (int[] arrayTemp : array) { for (int i : arrayTemp) { System.out.printf("%d\t", i); } System.out.println(); } System.out.println(); } @Test public void test(){ System.out.println( "==> 原始数组转稀疏数组" ); int[][] sparseArr = toSparseArr(oriArr); printArr(sparseArr); System.out.println( "==> 稀疏数组转原始数组" ); int[][] oriArr = toOriArr(sparseArr); printArr(oriArr); } /** * 二维数组转稀疏数组 * * @return */ private int[][] toSparseArr(int[][] oriArr){ // 遍历获取有效元素个数 int counts = 0; for (int[] arrayTemp : oriArr) { for (int i : arrayTemp) { if( i != 0 ){ counts ++; } } } // 初始化稀疏数组 int sparseArr[][] = new int[counts + 1][3]; // 首行 // 原始数组行数 sparseArr[0][0] = oriArr.length; // 原始数组列数 sparseArr[0][1] = oriArr[0].length; // 原始数组有效个数 sparseArr[0][2] = counts; int start = 0; for (int i = 0; i < oriArr.length; i++) { for (int j = 0; j < oriArr[i].length; j++) { if( oriArr[i][j] != 0 ){ start ++; sparseArr[start][0] = i; sparseArr[start][1] = j; sparseArr[start][2] = oriArr[i][j]; } } } return sparseArr; } /** * 稀疏数组转原始数组 * * @return */ private int[][] toOriArr(int[][] sparseArr){ // 第1行为原始数组结构 int row = sparseArr[0][0]; int col = sparseArr[0][1]; int[][] oriArrTemp = new int[row][col]; for (int i = 1; i < sparseArr.length; i++) { oriArrTemp[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2]; } return oriArrTemp; } }
输出结果如下：
原始数组： 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 1 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 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 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ==> 原始数组转稀疏数组 15 15 2 3 3 1 4 4 2 ==> 稀疏数组转原始数组 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 1 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 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 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
