1. 稀疏矩阵

1.基本介绍

先看一个实际的需求:


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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。
  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。


    截屏2020-05-04下午9.27.21.png

2. 应用实例

  1. 使用稀疏数组,来保留类似前面的二维数组(棋盘、地图等等)
  2. 把稀疏数组存盘,并且可以从新恢复原来的二维数组数
  3. 整体思路分析


    截屏2020-05-04下午9.29.20.png

3. 代码实现

public class SparseArray {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个原始的二维数组 11 * 11
        // 0: 没有棋子 1 黑子 2 蓝子
        int chessArr1[][]=new int[11][11];
        chessArr1[1][2] = 1;
        chessArr1[2][3] = 2;
        chessArr1[4][5] = 2;
        //输出原始的二维数组
        System.out.println("原始的二维数组为:");
        for (int[] rows:chessArr1){
            for (int data:rows){
                System.out.printf("%d\t",data);
            }
            System.out.println();
        }

        /**
         *将二维数组转稀疏数组的思想
         * 1. 先遍历二维数组得到非0数据的个数,并且记录坐标
         * 2.创建对应的稀疏数组
         *     2.1 给稀疏数组第一行赋值
         *     2.2 把非0值存放到 sparseArr中
         */
        //1. 先遍历二维数组得到非0数据的个数,并且记录坐标
        int sum=0;
        List<Integer> list1=new ArrayList<>();
        List<Integer> list2=new ArrayList<>();
        for (int i=0;i<11;i++){
            for (int j=0;j<11;j++){
                if (chessArr1[i][j]!=0){
                    sum++;
                    list1.add(i);
                    list2.add(j);
                }
            }
        }
        int temp[]=new int[sum];
        //2.创建对应的稀疏数组
        int sparsArr[][]=new int[sum+1][3];
        //2.1 给稀疏数组第一行赋值
        sparsArr[0][0]=11;
        sparsArr[0][1]=11;
        sparsArr[0][2]=sum;
        // 2.2 把非0值存放到 sparseArr中
        for (int i=1;i<=sum;i++){
            int a=list1.remove(0);
            int b=list2.remove(0);
            sparsArr[i][0]=a;
            sparsArr[i][1]=b;
            sparsArr[i][2]=chessArr1[a][b];
        }
        // 输出稀疏数组的形式
        System.out.println();
        System.out.println("得到的稀疏数组为如下形式~~~~");
        for (int i=0;i<sparsArr.length;i++){
            System.out.printf("%d\t%d\t%d\t\n",sparsArr[i][0], sparsArr[i][1], sparsArr[i][2]);
        }
        System.out.println();

        /**
         * 把稀疏数组恢复成原始的二维数组
         *  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,比如上面的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.
         */
        //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[sparsArr[0][0]][sparsArr[0][1]];
        //2. 在读取稀疏数组后几行的数据(从第二行开始),并赋给 原始的二维数组 即可
        for (int i=1;i<sparsArr.length;i++){
            chessArr2[sparsArr[i][0]][sparsArr[i][1]]=sparsArr[i][2];
        }

        // 输出恢复后的二维数组
        System.out.println();
        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();
        }

    }
}
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