[数据结构与算法]稀疏数组(Java)

• 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。
• 稀疏数组的处理方式是:记录数组一共有几行几列，有多少个不同值；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
  如下图:左边是原始数组，右边是稀疏数组
  

二维数组转稀疏数组思路

1）遍历原始的二维数组，得到有效数总数为sum
2）根据得到的sum就可以创建数组 parseArray int[sum+1][3]
3)将二维数组数据存进稀疏数组

稀疏数组转二维数组思路

1）先读取稀疏数组的第一行，根据第一行数据创建原始数组 chessArray=int[6][7]
2)读取稀疏数组的数据写进二维数组

代码实现：

import java.io.*;

/**
 *  @author: Liu
 *  @Date: 2021/9/9 10:44:36
 *  @Description:  流程：原始二维数组-->稀疏数组-->存入文件-->从文件读取数据并转换-->输出原始数组
 */
public class SparseArray {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        int chessArr1[][] = new int[11][11];
        chessArr1[1][2] = 1;
        chessArr1[2][3] = 2;
        chessArr1[1][1] = 3;
        System.out.println("原始的二维数组为：");
        for (int[] row : chessArr1) {
            for (int data : row) {
                System.out.print(data+"\t");
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println("=====================");
        //将二维数组转稀疏数组
        //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++;
                 }
            }
        }
        System.out.println("sum="+sum);
        //创建稀疏数组
        int sparseArray[][] = new int[sum+1][3];
        //给稀疏数组赋值
        sparseArray[0][0] = 11;
        sparseArray[0][1] = 11;
        sparseArray[0][2] = sum;
        int count = 0;
        for (int i=0;i<11;i++){
            for (int j=0;j<11;j++){
                if (chessArr1[i][j] != 0){
                    count++;
                    sparseArray[count][0] = i;
                    sparseArray[count][1] = j;
                    sparseArray[count][2] = chessArr1[i][j];
                }
            }
        }
        System.out.println("======================");
        //遍历稀疏数组
        System.out.println("得到的稀疏数组：");
        for (int[] row : sparseArray){
            for (int data : row){
                System.out.print(data+"\t");
            }
            System.out.println();
        }
        //将稀疏数组写入文件
        System.out.println("将数组写入文件==========");
        writeFile(sparseArray);
        //从文件中读取稀疏数组
        System.out.println("从文件读取数据==========");
        int arr[][] = readFile("/Users/liuben/Desktop/data/file/test.txt");
        for (int[] row : arr){
            for (int data : row){
                System.out.print(data+"\t");
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println("=============================");


        System.out.println("------------------------------------------");
        System.out.println("还原数组:");
        //还原为二维数组
        int chessArr2[][] = new int[sparseArray[0][0]][sparseArray[0][1]];
        for (int i=1;i<sparseArray.length;i++){
            chessArr2[sparseArray[i][0]][sparseArray[i][1]] = sparseArray[i][2];
        }
        for (int[] row : chessArr2){
           for (int data : row){
               System.out.print(data+"\t");
           }
           System.out.println();
       }

    }
    //将数组存入文件
    public static void writeFile(int arr[][]) throws IOException {
        File file = new File("/Users/liuben/Desktop/data/file/test.txt");
        if (!file.exists()){
            file.createNewFile();
        }

        OutputStream ops = new FileOutputStream("/Users/liuben/Desktop/data/file/test.txt");
        OutputStreamWriter writer = new OutputStreamWriter(ops, "UTF-8");
        for (int i=0;i<arr.length;i++){
            for (int j=0;j<arr[i].length;j++){
                writer.write(arr[i][j]+"\t");
            }
            writer.write("\n");
        }
        writer.flush();
        writer.close();
    }
    //从文件读取数组
    public static int[][] readFile(String path) throws IOException {
        File file = new File(path);
        if (!file.exists()){
            return new int[1][1];
        }
        FileInputStream fis = new FileInputStream(path);
        InputStreamReader reader = new InputStreamReader(fis, "UTF-8");
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(reader);
        //获取第一行，来创建二维数组
        String[] strings = bufferedReader.readLine().split("\\s+");
        int arr[][] = new int[Integer.parseInt(strings[0])][Integer.parseInt(strings[1])];

        String lineText = null;
        while ((lineText =bufferedReader.readLine()) != null){
            String[] split = lineText.split("\\s+");
            arr[Integer.parseInt(split[0])][Integer.parseInt(split[1])] = Integer.parseInt(split[2]);

        }
        reader.close();
        return arr;
    }
}

稀疏数组存入磁盘以及从磁盘读取文件（省略）