Java数据结构实现二维数组与稀疏数组转换详解

稀疏数组是用于优化，压缩具有以下特点的二维数组：当二维数组中的元素大部分相同，有意义的数据元素较少时，可以使用稀疏数组进行简化，节省存储空间

基本介绍

当一个数组中大部分元素为0，或者为同一个值的数组时，可以使用稀疏数组来保存该数组。

稀疏数组的处理方法是:
①记录数组一共有几行几列，有多少个不同的值（0除外）。
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中，从而缩小程序的规模。

Java数据结构实现二维数组与稀疏数组转换详解

二维数组转稀疏数组：
①遍历原始的二维数组，得到有效数据的个数 sum（除0外不同值）
②根据 sum 创建稀疏数组 sparseArr int[sum+1][3]
③将二维数组的有效数据数据存入到稀疏数组
（稀疏数组的第一行，三列分别记录二维数组的行、列、有效数据个数）
（后面的行记录有效数据元素，三列分别记录行、列、有效数据元素值）

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
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

应用实例

使用稀疏数组，来保留二维数组(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数。

如下为一个棋盘通过二维数组转换为稀疏数组加以存盘和复盘：

Java数据结构实现二维数组与稀疏数组转换详解

1、创建原始二维数组并输出

		//创建一个原始的二维数组11*11，0表示无子，1表示黑子，2表示蓝子
      int[][] chessArr1 = new int[11][11];
      chessArr1[1][2] = 1;
      chessArr1[2][3] = 2;
      //输出原始二维数组
      for (int[] row : chessArr1){
          for (int data : row){
              System.out.print(data + "\t");
          }
          System.out.println();
      }

Java数据结构实现二维数组与稀疏数组转换详解

2、将二维数组转换为稀疏数组

		//将二维数组转换为稀疏数组
      //先遍历二维数组，得到非0数据的个数
      int sum = 0;
      for (int i = 0; i < chessArr1.length; i++) {
          for (int j = 0; j < chessArr1[i].length; j++) {
              if (chessArr1[i][j] != 0) sum++;
          }
      }
      //创建对应的稀疏数组并赋值
      int[][] sparseArr = new int[sum + 1][3];
      sparseArr[0][0] = 11;
      sparseArr[0][1] = 11;
      sparseArr[0][2] = sum;
      int count = 0; //用于记录赋值到第几行
      for (int i = 0; i < chessArr1.length; i++) {
          for (int j = 0; j < chessArr1[i].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
      for (int[] row : sparseArr){
          for (int data : row){
              System.out.print(data + "\t");
          }
          System.out.println();
      }

Java数据结构实现二维数组与稀疏数组转换详解

3、将稀疏数组转回二维数组

      //将稀疏数组转换为二维数组
      int[][] chessArr2 = new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];
      //读取赋值
      for (int i = 1; i < sparseArr.length; i++) {
          chessArr2[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2];
      }
      //输出
      for (int[] row : chessArr2){
          for (int data : row){
              System.out.print(data + "\t");
          }
          System.out.println();
      }

Java数据结构实现二维数组与稀疏数组转换详解