2-数据结构稀疏数组存储方式和代码实现

视频课程： 尚硅谷韩顺平Java数据结构与算法

稀疏数组(sparsearray)

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稀疏数组问题引入

五子棋程序中，存盘退出和继续上盘的功能

存在问题：将棋盘映射成一个二维数组后，数组中的许多值是0；数组中记录了许多没有意义的数据。

稀疏数组基本介绍

当一个数组中的大部分元素为0，或者为同一个值的数组，可以使用稀疏数组来保存该数组
稀疏数组的列固定为3列(行，列，值)

稀疏数组的存储方法

1. 稀疏数组第一行记录原数组一共有几行几列，有多少个不同的值。
2. 稀疏数组其他行记录原数组中有意义值的行列和值的大小，

稀疏数组图解

二维数组与稀疏数组的转换

• 二维数组转稀疏数组步骤

  1. 遍历二维数组获取二维数组中有效值的个数count

  2. 创建稀疏数组 根据count；sparseArr int[count+1][3];

  3. 将二维数组中的有效值存储到稀疏数组中

• 稀疏数组转二维数组

  1. 读取稀疏数组的第一行，根据第一行的数据，创建二维数组
  2. 读取稀疏数组的后几行数据，赋值给二维数组

• 代码实现

//将二维数组转为稀疏数组
public  static int[][] toSparseArr(int[][] arr) {
    
    
        int count = 0;
        //1-遍历二维数组,获取二维数组中有效数据的个数
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    
    
            for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
    
    
                if (arr[i][j] != 0){
    
    
                    count++;
                }
            }
        }
        //2-根据count创建稀疏数组（稀疏数组恒定3列）
        //sparseArr定义为count+1行，因为稀疏数组第一行要存储二维数组行列信息
        int[][] sparseArr = new int[count+1][3];

        //3-将二维数组的有效值赋给稀疏数组
        //3-1-稀疏数组第一行
        sparseArr[0][0] = arr.length;  //存储二维数组的行数
        sparseArr[0][1] = arr[0].length; //存储二维数组的列数
        sparseArr[0][2] = count;
        //3-2-稀疏数组的其它行
        int row = 0; //用于定位稀疏数组的当前行
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    
    
            for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
    
    
                if (arr[i][j] != 0){
    
    
                    row++;
                    sparseArr[row][0] = i;
                    sparseArr[row][1] = j;
                    sparseArr[row][2] = arr[i][j];
                }
            }
        }
        return sparseArr;
    }

//将稀疏数组还原回二维数组
public static int[][] toArray(int[][] sparseArr) {
    
    
        //1-根据稀疏数组第一行创建二维数组
        int row = sparseArr[0][0];
        int col = sparseArr[0][1];
        int count = sparseArr[0][2];

        int[][] arr = new int[row][col];
        //2-遍历稀疏数组(从下标1开始) 给二维数组赋值
        for (int i = 1; i < sparseArr.length; i++) {
    
    
            arr[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2];
        }
        return arr;
    }