章节目录：
- 一、稀疏数组
- 1.1 需求引出
- 1.2 基本介绍
- 1.3 应用实例
- 二、结束语
一、稀疏数组
1.1 需求引出
假设我们有个五子棋程序，使用
1来表示黑子，2表示蓝子，0表示没有棋盘落子，并且需要对棋盘数据进行存储。
- 前端棋盘示意图：
- 需要存储的数据为：
0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 1 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
- 思考：因为该二维数组的很多值是默认值 0, 因此记录了很多没有意义的数据。
- 解决方式：使用稀疏数组。
1.2 基本介绍
- 使用场景：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。
- 处理方式：
- 记录数组一共有几行几列，有多少个不同的值。
- 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。
- 存储结构示意图：
1.3 应用实例
- 实现思路分析：
步骤一：将二维数组转稀疏数组。
- 遍历原始的二维数组，得到有效数据的个数。
- 根据得到的有效个数，创建相应的稀疏数组行数。
- 将有效的数据存入稀疏数组当中。
步骤二：将稀疏数组数据存盘，文件名为 data.txt。
步骤三：从磁盘中读取 data.txt 文件，获取稀疏数组数据，将其还原为二维数组。
- 读取稀疏数组第一行，通过第一行数据得到行和列总数，创建出原始的二维数组。
- 读取稀疏数组剩下行的数据，将其赋值到二维数组相应的位置即可。
- 代码示例：
public class SparseArray {
public static void main(String[] args) {
// 创建原始数据数组。
int[][] initArray = new int[9][9];
initArray[1][1] = 1;
initArray[2][3] = 2;
// 输出原始数组。
System.out.println("------初始化的二维数组:------");
for (int[] data : initArray) {
for (int d : data) {
System.out.printf("%d\t", d);
}
System.out.println();
}
// ------初始化的二维数组:------
//0 0 0 0 0 0 0 0 0
//0 1 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
// 创建稀疏数组。
int row = initArray.length;
int col = initArray[0].length;
int sum = 0;
for (int i = 0; i < row; i++) {
for (int j = 0; j < col; j++) {
if (initArray[i][j] != 0) {
// 记录有效数据的个数。
sum++;
}
}
}
// 创建存值数值的数组。
int[][] sparse = new int[sum + 1][3];
sparse[0][0] = row;
sparse[0][1] = col;
sparse[0][2] = sum;
// 填入非0的值。
int count = 0;
for (int i = 0; i < row; i++) {
for (int j = 0; j < col; j++) {
if (initArray[i][j] != 0) {
count++;
// 所在行数。
sparse[count][0] = i;
// 所在列数。
sparse[count][1] = j;
// 具体的数据。
sparse[count][2] = initArray[i][j];
}
}
}
// 遍历稀疏数组。
System.out.println();
System.out.println("------稀疏数组:------");
for (int i = 0; i < sparse.length; i++) {
// 输出
System.out.printf("%d\t%d\t%d\t\n",
sparse[i][0],
sparse[i][1],
sparse[i][2]
);
}
// ------稀疏数组:------
//9 9 2 (原始二维数组：共计9行 9列 有效数据条数为2)
//1 1 1 (其中第2列，第2行，有效数据的值为1。)
//2 3 2 (...)
// 稀疏数组保存到磁盘。
Path path = Paths.get("src/main/resources/data.txt");
try (
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(
Files.newOutputStream(path))
) {
oos.writeObject(sparse);
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
// 读取。
int[][] arrayFromText;
try (
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(
Files.newInputStream(path));
) {
arrayFromText = (int[][]) ois.readObject();
} catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
// 还原为初始数组。
int arrayRow = arrayFromText[0][0];
int arrayCol = arrayFromText[0][1];
// 第一行记录原始二维数组的行和列。
int[][] rowArray = new int[arrayRow][arrayCol];
// 从第二行开始获取数据存储的坐标。
for (int i = 1; i < arrayFromText.length; i++) {
int r = arrayFromText[i][0];
int c = arrayFromText[i][1];
int data = arrayFromText[i][2];
rowArray[r][c] = data;
}
// 打印还原后的数组内容
System.out.println();
System.out.println("------还原后的原始数组:------");
for (int[] ints : rowArray) {
for (int d : ints) {
System.out.printf("%d\t", d);
}
System.out.println();
}
}
// ------还原后的原始数组:------
//0 0 0 0 0 0 0 0 0
//0 1 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
}
二、结束语
“-------怕什么真理无穷,进一寸有一寸的欢喜。”
微信公众号搜索：饺子泡牛奶。
