01_稀疏数组

• 稀疏数组的实际应用
• 稀疏数组的基本介绍
  • 处理方法
  • 举例说明
• 思路分析
• 代码实现

1.稀疏数组的实际应用

• 将五子棋的存盘和续上盘

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• 分析问题：

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

2. 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

2.1 处理方法

1. 记录数组的 一共有几行几列，有多少个不同 的值
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中，从而 缩小程序 的规模

2.2 举例说明

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3. 思路分析

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• 二维数组 转 稀疏数组的思路

  1. 遍历 原始二维数组，得到有效数据的个数 sum
  2. 根据 sum 就可以创建稀疏数组 int[][] sparseArr = int[sum+1][3]
  3. 将二维数组的有效数据传入到稀疏数组

• 稀疏数组 转 原始二维数组 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，如上图chessArr = new int[11][11];
  2. 再读取稀疏数组中后几行的数据，第一列的值为 原始数组的行，而第二列为 原始数组的列，第三列为之前行列原始数组元素的值 ，将值赋给原始二维数组

4. 代码实现

import java.io.*;

/**
 * @author feng
 * @create 2022-02-13 20:52
 */
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表示蓝子
        int chessArr1[][] = new int[11][11];
        chessArr1[1][2] = 1;
        chessArr1[2][3] = 2;
        //输出原始的二维数组
        for(int[] row:chessArr1){
            for(int data:row){
                System.out.printf("%d\t",data);
            }
            System.out.println();
        }

        //将二维数组 转 稀疏数组
        //1. 先遍历二维数组，得到非0的数据的个数
        int sum = 0;
        for(int i = 0; i < 11; i++){
            for(int j = 0; j < 11; j++){
                if(chessArr1[i][j] != 0){
                    sum++;
                }
            }
        }

        //2.创建对应的稀疏数组
        int sparseArr[][] = new int[sum + 1][3];
        //给稀疏数组赋值
        sparseArr[0][0] = 11;
        sparseArr[0][1] = 11;
        sparseArr[0][2] = sum;

        // 遍历二维数组，将非0的存储到 sparseArr中
        int count = 0; //count 用于记录第几个非0数据
        for (int i = 0; i < 11; i++) {
            for (int j = 0; j < 11; j++) {
                if(chessArr1[i][j] != 0){
                    count++;
                    sparseArr[count][0] = i;
                    sparseArr[count][1] = j;
                    sparseArr[count][2] = chessArr1[i][j];
                }
            }

        }

        //输出稀疏数组的形式
        System.out.println();
        System.out.println("得到的稀疏数据为~~~");
        for (int i = 0; i < sparseArr.length; i++) {
            System.out.printf("%d\t%d\t%d\t\n",sparseArr[i][0],sparseArr[i][1],sparseArr[i][2]);
        }
        System.out.println();

        //稀疏数组 ---》 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
        int chessArr2[][] = new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];

        //2.在读取稀疏数组里后几行的数据，并赋给原始二维数组
        for (int i = 1; i < sparseArr.length; i++) {
            chessArr2[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[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();
        }

        //将稀疏数组写入文件
        writeToTxt(sparseArr,"D:\\Desktop\\map.data");

        //从文件中读取稀疏数组
        int[][] sparseArray2 = readFormTxt("D:\\Desktop\\map.data");
        System.out.println();
        System.out.println("从文件中读取到的稀疏数组");
        for(int[] row:sparseArray2){
            for(int data:row){
                System.out.printf("%d\t",data);
            }
            System.out.println();
        }
    }

    /**
     * 从文件中读取稀疏数组
     * @param
     */
    private static int[][] readFormTxt(String path) {
        File file = new File(path);
        int[][] sparseArray = new int[0][]; // 稀疏数组
        BufferedReader bufferedReader = null; // 缓冲流，提高效率，一行一行的读取
        try {
            bufferedReader = new BufferedReader(new FileReader(file));
            // 获取稀疏数组的大小，方便初始化
            int temp = 0;
            while(bufferedReader.readLine() != null){
                temp++;
            }
            sparseArray = new int[temp][3];
            // 读完之后，关闭流，不然后面读到的为空
            bufferedReader.close();
            //重新打开流
            bufferedReader = new BufferedReader(new FileReader(file));

            String strs; // 读的每一行都是字符串，用strs存储
            int i = 0; //指向稀疏数组的指针
            int j = 0; //指向稀疏数组的指针
            while((strs = bufferedReader.readLine() )!= null){
                String[] str = strs.split(" "); // 将读取到的字符串根据 ”“分开，得到一个数组
                for(String s : str){ //遍历该数组
                    sparseArray[i][j] = Integer.parseInt(s); // 将字符串转换成 int 存储在字符串上
                    j++;//指向列的指针每遍历以下自增一次

                }
                j = 0;// 一次遍历后，指向列的指针要重写设为0
                i++;// 指针列自增

            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        if(bufferedReader != null){
            try {
                bufferedReader.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return sparseArray;

    }

    /**
     * 将稀疏数组写入文件
     * @param array
     * @param path
     */
    public static void writeToTxt(int[][] array,String path) throws IOException {
        File file = new File(path);
        //创建字符输出流
        FileWriter  writer = null;

        try {
            writer = new FileWriter(file,true);
            //写数据
            for(int i = 0;i < array.length;i++){
                writer.write(array[i][0] + " ");
                writer.write(array[i][1] + " ");
                writer.write(array[i][2] + "" + "\n");
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        if(writer != null){
            try {
                writer.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }
}