数据结构--稀疏数组

实际场景

如下图：棋盘可以看做是一个二维数组，如果将黑子用1表示，蓝子用2表示，空白的地方用0表示，如果我们直接将棋盘数据存入二维数组，则数组中会存在大量的0，因此记录了很多没有意义的数据，于是，我们便想到将数据进行压缩，用稀疏数组来存放数据更佳。

代码实现

数据不存入文件

package edu.cqupt._01链表;
/**
 * @description: 稀疏数组存放五子棋棋盘数据
 * @author: lin.z
 * @Date: 2020/08/27
 */
public class SparseArray {
    public static void main(String[] args) {
        int[][] chessArr = new int[11][11];     // 默认0 没有棋子
        chessArr[1][2] = 1;     // 1表示黑子
        chessArr[2][3] = 2;     // 0表示白子
        int count=0;
        int index = 0;

        System.out.println("原始棋盘:");
        showArray(chessArr);

        // 统计非棋子数
        for (int[]chessrow:chessArr) {
            for(int chess: chessrow){
                if(chess !=0){
                    count++;
                }
            }
        }

        // 存盘
        int[][] sparseArr = new int[count+1][3];
        sparseArr[index][0] = chessArr.length;
        sparseArr[index][1] = chessArr.length;
        sparseArr[index][2] = count;
        for (int row = 0; row <chessArr.length ; row++) {
            for (int col = 0; col <chessArr[row].length ; col++) {
                if(chessArr[row][col]!=0){
                    index++;
                    sparseArr[index][0] = row;
                    sparseArr[index][1] = col;
                    sparseArr[index][2] = chessArr[row][col];
                }
            }
        }

        System.out.println("稀疏数组:");
        showArray(sparseArr);

        // 稀疏数组 -----还原到棋盘
        int row = sparseArr[0][0];
        int col = sparseArr[0][1];
        int num = sparseArr[0][2];
        int[][] chessArrBack =  new int[row][col];
        for (int i = 1; i <= num ; i++) {
            chessArrBack[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2];
        }

        System.out.println("还原后的数组:");
        showArray(chessArrBack);
    }

    public static void showArray(int[][] arr){
        for (int row = 0; row < arr.length; row++) {
            for (int col = 0; col <arr[row].length ; col++) {
                System.out.print(arr[row][col] + "\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

数据存入文件

package edu.cqupt._01链表;

import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;

/**
 * @description: 稀疏数组存放五子棋棋盘数据，将稀疏数组存入文件，然后从文件读出稀疏数组数据进行还原
 * @author: lin.z
 * @Date: 2020/08/27
 */
public class SparseArrayToFile {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        int[][] chessArr = new int[11][11];     // 默认0 没有棋子
        chessArr[1][2] = 1;     // 1表示黑子
        chessArr[2][3] = 2;     // 0表示蓝子
        int count=0;
        int index = 0;

        System.out.println("原始棋盘:");
        showArray(chessArr);

        // 统计非棋子数
        for (int[]chessrow:chessArr) {
            for(int chess: chessrow){
                if(chess !=0){
                    count++;
                }
            }
        }

        // 存盘
        int[][] sparseArr = new int[count+1][3];
        sparseArr[index][0] = chessArr.length;
        sparseArr[index][1] = chessArr.length;
        sparseArr[index][2] = count;
        for (int row = 0; row <chessArr.length ; row++) {
            for (int col = 0; col <chessArr[row].length ; col++) {
                if(chessArr[row][col]!=0){
                    index++;
                    sparseArr[index][0] = row;
                    sparseArr[index][1] = col;
                    sparseArr[index][2] = chessArr[row][col];
                }
            }
        }

        System.out.println("稀疏数组:");
        showArray(sparseArr);
        arrayWritetoFile(sparseArr);        //将稀疏数组保存到文件
        sparseArr = fileReadtoArray();      //从文件读出稀疏数组
        System.out.println("文件读出的数组为：");
        showArray(sparseArr);

        // 稀疏数组 -----还原到棋盘
        int row = sparseArr[0][0];
        int col = sparseArr[0][1];
        int num = sparseArr[0][2];
        int[][] chessArrBack =  new int[row][col];
        for (int i = 1; i <= num ; i++) {
            chessArrBack[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2];
        }
        System.out.println("还原后的数组:");
        showArray(chessArrBack);
    }

    public static void showArray(int[][] arr){
        for (int row = 0; row < arr.length; row++) {
            for (int col = 0; col <arr[row].length ; col++) {
                System.out.print(arr[row][col] + "\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }

    public static void arrayWritetoFile(int[][]arr) throws IOException {
        File file = new File("map.txt");
        FileWriter fw = new FileWriter(file);
        for (int i = 0; i <arr.length ; i++) {
            for (int j = 0; j <arr[i].length ; j++) {
                fw.write(arr[i][j]);
            }
        }
        fw.flush();
        fw.close();
    }
    public static int[][] fileReadtoArray() throws IOException {
        File file = new File("map.txt");
        FileReader fr = new FileReader(file);
        int data;
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        while ((data = fr.read()) != -1) {
            list .add(data);
        }
        int[][] arr = new int[list.size()/3][3];
        for (int i = 0; i <list .size()/3 ; i++) {
            arr[i][0] = list.get(3*i);
            arr[i][1] = list.get(3*i+1);
            arr[i][2] = list.get(3*i+2);
        }
        fr.close();
        return arr;
    }
}