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稀疏数组

coydone
2021-06-02 / 0 评论 / 0 点赞 / 270 阅读 / 2,375 字 / 正在检测是否收录...
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本文最后更新于 2022-05-02,若内容或图片失效,请留言反馈。部分素材来自网络,若不小心影响到您的利益,请联系我们删除。

概述

如果有一个棋盘,我们要描述棋子在棋盘上的位置,此时我们可以通过二维数组的形式,在棋盘上没有落子的位置标注为0,在有棋子的位置用不同的数字表示,如下。此时我们会发现,在该二维数组中有许多为默认值0,因此记录了许多没有意义的数字。而有用的数字仅仅是1和2及其位置。于是我们可以使用稀疏数组将有效数字保存。

稀疏数组(Sparse Array)可以看做是普通数组的压缩,但是这里说的普通数组是值无效数据量远大于有效数据量的数组。

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改数组。

稀疏数组的处理方式是:

  • 记录数组中一共有几行几列,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:左为原始数组,右为稀疏数组。

此数组为6行7列的数组,非0的有效数字个数为8个。而稀疏数组只记录有效数字的值和它在数组中的位置。

Java代码实现

思路(以棋盘为例):

二维数组转稀疏数组的思路:

  • 1、遍历原始的二维数组,得到有效数据的个数 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数据存入到稀疏数组。

稀疏数组转原始的二维数组的思路:

  • 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,比如棋盘的chessArr2 = int[11][11]

  • 2、在读取稀疏数组后几行的数据,并赋给原始的二维数组即可。

public class SparseArray {
    public static void main(String[] args) {
        //1、创建一个11*11的二维数组 0:没有棋子 1:黑棋 2:白棋
        int[][] array1 = new int[11][11];
        array1[1][2] = 1;
        array1[2][3] = 2;
        //输出原始数组
        System.out.println("输出原始数组:");
        for (int[] ints : array1) {
            for (int i : ints) {
                System.out.print(i + "\t");
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println("****************************");
        //转换为稀疏数组保存
        //获取有效值的个数
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < array1.length; i++) {
            for (int j = 0; j < array1[i].length; j++) {
                if (array1[i][j] != 0) {
                    sum++;
                }
            }
        }
        System.out.println("有效值的个数:" + sum);

        //2、创建一个稀疏数组
        int[][] array2 = new int[sum + 1][3];
        array2[0][0] = array1.length;
        array2[0][1] = array1[0].length;
        array2[0][2] = sum;
        //遍历二维数组,将非0的值存放到稀疏数组中
        int count = 0;
        for (int i = 0; i < array1.length; i++) {
            for (int j = 0; j < array1[i].length; j++) {
                if (array1[i][j] != 0) {
                    count++;
                    array2[count][0] = i;
                    array2[count][1] = j;
                    array2[count][2] = array1[i][j];
                }
            }
        }
        //输出稀疏数组
        System.out.println("稀疏数组:");
        for (int i = 0; i < array2.length; i++) {
            System.out.println(array2[i][0] + "\t" + array2[i][1] + "\t" + array2[i][2]);
        }
        System.out.println("****************************");
        System.out.println("还原:");
        //1、读取稀疏数组
        int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
        //2、给其中的元素还原它的值
        for (int i = 1; i < array2.length; i++) {
            array3[array2[i][0]][array2[i][1]] = array2[i][2];
        }
        //3、打印
        System.out.println("输出还原的数组:");
        for (int[] ints : array3) {
            for (int i : ints) {
                System.out.print(i + "\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

运行结果:

输出原始数组:
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	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	
****************************
有效值的个数:2
稀疏数组:
11	11	2
1	2	1
2	3	2
****************************
还原:
输出还原的数组:
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	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	
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