Java数据结构与算法学习笔记--稀疏数组

package com.sparse;

/*基本介绍：
 * 1、当一个数组中大部分元素为0，或者为同一个值得数组时，可以使用系数数组来保存该数组
 * 
 * 2、稀疏数组的处理方法：
 * 		1）记录数组一共有几行几列，有多少个不同的值
 * 		2）把具有不同值得元素的行列及值记录在一个小规模的数组中，从而缩小程序的的规模
 * 
 * 3、二位数组转稀疏数组思路：
 * 		1）遍历原始二维数组，得到有效数据的个数
 * 		2）根据sum可以创建稀疏数组sparseArr int[num+1][3]
 * 		3）将二维数组的有效数据存入到稀疏数组中
 * 		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	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
 *		对应的稀疏数组：
 *		11	11	2	
 *		1	2	1	
 *		2	4	2
 * 
 * 4、稀疏数组转原始的二维数组的思路
 * 		1）线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，比如上面的chessArr = int[11][11]
 * 		2）再读取稀疏数组的后几行的数据，并赋给原始的二维数组即可
 */

public class SparseArrayDemo {
	/**
	 * 打印二维数组
	 * @param arr 二维数组
	 */
	public static void printArray(int[][] arr)
	{
		for(int [] row :arr)
		{
			for(int data: row)
			{
				System.out.printf("%d\t",data);
			}
			System.out.println();
		}
		System.out.println();
	}
	
	/**
	 * 将原始数组转换为稀疏数组
	 * @param arr 原始数组
	 * @return 稀疏数组
	 */
	public static int[][] convertToSparseArray(int[][] arr)
	{
		// 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<arr.length;i++)
		{
			for(int j=0;j<arr[i].length;j++)
			{
				if(arr[i][j] != 0)
				{
					sum++;
				}
			}
		}
		
		//2。创建对应的稀疏数组
		int sparseArr[][]=new int[sum+1][3];
		
		//3、给稀疏数组赋值
		sparseArr[0][0]=arr.length;
		sparseArr[0][1]=arr[0].length;
		sparseArr[0][2]=sum;
		
		//遍历二维数组，将非零的数据放到稀疏数组中即可
		int count=1;
		for(int i=0;i<arr.length;i++)
		{
			for(int j=0;j<arr[i].length;j++)
			{
				if(arr[i][j]!=0)
				{
					sparseArr[count][0]=i;
					sparseArr[count][1]=j;
					sparseArr[count][2]=arr[i][j];
					count++;
				}
			}
		}
		
		return sparseArr;
		
	}
	
	/**
	 * 将稀疏数组恢复为原始的数组
	 * @param arr 稀疏数组
	 * @return 原始的数组
	 */
	public static int[][] recoverToArrayFromSparseArray(int[][] arr)
	{
		//1、限度去稀疏素组的第一行，根据第一行的数据，创建原始的二维数组
		int[][] originArr=new int[arr[0][0]][arr[0][1]];
		for(int i=1;i<arr.length;i++)
		{
			originArr[arr[i][0]][arr[i][1]]=arr[i][0];
		}
		return originArr;
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		// 先创建原始的二维数组 11*11
		// 0:表示没有棋子，1：表示黑子，2：表示篮子
		int chessArr1[][]=new int[11][11];
		chessArr1[1][2]=1;
		chessArr1[2][4]=2;
		// 输出原始的二维数组
		printArray(chessArr1);
		
		int[][] sparseArr=convertToSparseArray(chessArr1);
		
		printArray(sparseArr);
		
		int[][] originArr=recoverToArrayFromSparseArray(sparseArr);
		
		printArray(originArr);
		
	}

}

运行结果：

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11	11	2	
1	2	1	
2	4	2	

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