[数据结构与算法]稀疏数组Java代码实现

稀疏数组

基本介绍

? 当一个数组大部分元素为0，或者为同一个值时，可以使用稀疏数组来保存该数组

? 稀疏数组：总是行不确定，但列是3列的动态数组

? 稀疏数组的处理方法是：

? 1）记录数组有几行几列，有多少个不同值

? 2）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（稀疏数组）中，从而缩小程序的规模

? 应用场景：编写五子棋程序中

?

? 分析问题：

? 因为该二维数组的很多值都是默认为0，因此记录了很多没有意义的数据----->稀疏数组

二维数组转为稀疏数组的思路

? 1）遍历原始的二维数组，得到要保存的有效数据的个数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稀疏数组

稀疏数组转为原始二维数组

? 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

? 2）在读取稀疏数组后面的数据，并赋值给二维数组即可

package com.cwnu.sparseArray;

import java.io.*;

public class SparseArray {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //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表示白子
        int[][]  chessArr1 = new int[11][11];
        chessArr1[1][2] = 1;
        chessArr1[2][3] = 2;
        chessArr1[4][2] = 1;
        chessArr1[1][6] = 2;
        chessArr1[7][3] = 1;
        chessArr1[2][6] = 2;
        chessArr1[3][9] = 1;
        chessArr1[2][1] = 2;
        //输出原始二维数组
        for (int[] row :chessArr1){
            for (int data : row){
                System.out.printf("%d\t",data);
            }
            System.out.println();
        }
        /*
        * 将二维数组转为稀疏数组
        * */
        //1.先遍历二维数组，得到非0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);
        //2.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;
        //遍历二维数组，将非0的只存放到稀疏数组
        int count = 0;//用于记录第几个非零数据
        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];
                }
            }
        }
        //输出稀疏数组
        System.out.println();
        System.out.println("得到的稀疏数组：");
        for (int i = 0;i < sparseArray.length;i++){
            System.out.printf("%d\t%d\t%d",sparseArray[i][0],sparseArray[i][1],sparseArray[i][2]);
            System.out.println();
        }
        inputFile(sparseArray);
        /*
        *将稀疏数组恢复成原始的二维数组
        * */
        //读取稀疏数组的第一行，创建原始二维数组
        int[][] chessArr2 = new int[sparseArray[0][0]][sparseArray[0][1]];

        //遍历稀疏数组
        for (int i = 1; i < sparseArray.length;i++){
            chessArr2[sparseArray[i][0]][sparseArray[i][1]] = sparseArray[i][2];
        }

        //输出恢复后的二维数组
        System.out.println("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();
        }
    }
    public static void inputFile(int[][] arr) throws IOException {
        //将数组输入到本地文件中
        String str = "E:/sparseArray.txt";
        File file = new File(str);
        //创建字符流写入流对象
        if (!file.exists()){
            file.createNewFile();
        }
        FileWriter fileWriter = new FileWriter(str);
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {

                fileWriter.write(arr[i][j]+"\t");
            }
            fileWriter.write("\r\n");
        }
        fileWriter.close();
    }
    public static int[][] readFile(String fileName) throws IOException {
        File file = new File(fileName);
        BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader(file));

        int row2 = 0;
        int sparseArr[][] = new int[5][3];
        String line;
        while ((line = in.readLine()) != null) {
            String[] temp = line.split("\t");
            for (int i = 0; i < temp.length; i++) {
                sparseArr[row2][i] = Integer.parseInt(temp[i]);
            }
            row2++;
        }
        return sparseArr;
    }
}