一：为什么会使用稀疏数组

1.1 先看一个实际的需求

• 编写的五子棋程序中，有存盘退出和续上盘的功能
  
• 问题分析：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。所以此时我们可以简化一下二维数组，使用稀疏数组来解决此问题。

1.2 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。

1.2.1 稀疏数组的处理方法

• 记录数组总共有几行几列，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。

1.2.2 数组的举例说明

注：

1. 数组的下标都是从0开始，所以第一行，第四列用（0,3）表示
2. 第一行【0】6 7 8 表示，共有6行、7列，有效数据有8个，其他行表示这8个数据具体的坐标。

1.2.3 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

1.2.4 整体思路分析

二维数组转稀疏数组的思路

1. 遍历原始的二维数组，得到有效数据的个数sum
2. 根据sum就可以创建稀疏数组(sparseArr ) int[sum+1][3]
3. 将二维数组的有效数据数据存入到 稀疏数组

稀疏数组转原始的二维数组的思路

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，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

二：代码实现

2.1 创建一个原始的11*11二维数组

0：表示没有棋子 1：表示黑子 2：表示白子

		int[][] chessArr1 = new int[11][11];
        chessArr1[1][2] = 1;
        chessArr1[2][3] = 2;
        chessArr1[4][9] = 3;
        chessArr1[6][3] = 4;
        chessArr1[9][10] = 5;
        //输出二维数组
        System.out.println("原始的二维数组");
        for (int[] row : chessArr1) {
            for (int data : row) {
                //换行输出
                System.out.printf("%d\t",data);
            }
            System.out.println();
        }

2.2 将二维数组转化为稀疏数组

1. 遍历原始的二维数组，得到有效数据的个数sum

int sum = 0;
        for (int i = 0; i < chessArr1.length; i++) {
            for (int j = 0; j < chessArr1[0].length; j++) {
                if(chessArr1[i][j] != 0) {
                    sum = sum + 1;
                }
            }
        }
        System.out.println("sum: " + sum);

输出：sum=5

2. 创建对应的稀疏数组

int[][] sparseArray = new int[sum + 1][3];

3. 给稀疏数组第一行赋值

		sparseArray[0][0] = chessArr1.length;
        sparseArray[0][1] = chessArr1[0].length;
        sparseArray[0][2] = sum;

4. 给第其他行赋值，遍历二维数组将非0值存放到稀疏数组里面

//count用于记录第几个非0数据
        int count = 1;
        for (int i = 0; i < chessArr1.length; i++) {
            for (int j = 0; j < chessArr1[0].length; j++) {
                if(chessArr1[i][j] != 0) {
                    sparseArray[count][0] = i;
                    sparseArray[count][1] = j;
                    sparseArray[count][2] = chessArr1[i][j];
                    count = count + 1;
                }
            }
        }

5. 输出稀疏数组

		System.out.println();
        System.out.println("得到的稀疏数组");
        for (int[] row : sparseArray) {
            for (int data : row) {
                //换行输出
                System.out.printf("%d\t",data);
            }
            System.out.println();
        }

2.3 将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，创建二维数组

int[][] chessArr2 = new int[sparseArray[0][0]][sparseArray[0][1]];

2. 读取稀疏数组的后几行数据（从第二行开始），并赋值给原始的二维数组即可

for (int i = 1; i < sparseArray.length; i++) {
            chessArr2[sparseArray[i][0]][sparseArray[i][1]] = sparseArray[i][2];
        }
        System.out.println("转化后的的二维数组");
        for (int[] row : chessArr1) {
            for (int data : row) {
                //换行输出
                System.out.printf("%d\t",data);
            }
            System.out.println();
        }

2.4 完整代码奉上

package com.sysg.dataStructuresAndAlgorithms.array;

import java.util.Arrays;

/**
 * 稀疏数组
 *
 * 一：二维数组转稀疏数组的思路
 * 1.遍历原始的二维数组，得到有效数据的个数sum
 * 2.根据sum就可以创建稀疏数组(sparseArr ) int[sum+1][3]
 *
 *
 * 二：将二维数组的有效数据数据存入到 稀疏数组
 * 1.稀疏数组转原始的二维数组的思路
 * 2.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 chessArr12=int[11][11]
 * 3.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
 *
 * @author shi.guangqiang
 */
public class SparseArray {

    public static void main(String[] args) {
        //1.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：表示白子
        int[][] chessArr1 = new int[11][11];
        chessArr1[1][2] = 1;
        chessArr1[2][3] = 2;
        chessArr1[4][9] = 3;
        chessArr1[6][3] = 4;
        chessArr1[9][10] = 5;
        //输出二维数组
        System.out.println("原始的二维数组");
        for (int[] row : chessArr1) {
            for (int data : row) {
                //换行输出
                System.out.printf("%d\t",data);
            }
            System.out.println();
        }

         //2.将二维数组转化为稀疏数组的思路
         //2.1 遍历原始的二维数组，得到有效数据的个数sum
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < chessArr1.length; i++) {
            for (int j = 0; j < chessArr1[0].length; j++) {
                if(chessArr1[i][j] != 0) {
                    sum = sum + 1;
                }
            }
        }
        System.out.println("sum: " + sum);

        //2.2 创建对应的稀疏数组
        int[][] sparseArray = new int[sum + 1][3];

        //2.3 给稀疏数组赋值
        //2.3.1 给第一行赋值
        sparseArray[0][0] = chessArr1.length;
        sparseArray[0][1] = chessArr1[0].length;
        sparseArray[0][2] = sum;
        //2.3.2 给第其他行赋值，遍历二维数组将非0值存放到稀疏数组里面
        //count用于记录第几个非0数据
        int count = 1;
        for (int i = 0; i < chessArr1.length; i++) {
            for (int j = 0; j < chessArr1[0].length; j++) {
                if(chessArr1[i][j] != 0) {
                    sparseArray[count][0] = i;
                    sparseArray[count][1] = j;
                    sparseArray[count][2] = chessArr1[i][j];
                    count = count + 1;
                }
            }
        }

        //3.输出稀疏数组
        System.out.println();
        System.out.println("得到的稀疏数组");
        for (int[] row : sparseArray) {
            for (int data : row) {
                //换行输出
                System.out.printf("%d\t",data);
            }
            System.out.println();
        }

        //4.将稀疏数组恢复成原始的二维数组
        //4.1 先读取稀疏数组的第一行。根据第一行的数据，创建二维数组
        int[][] chessArr2 = new int[sparseArray[0][0]][sparseArray[0][1]];
        //4.2 读取稀疏数组的后几行数据（从第二行开始），并赋值给原始的二维数组即可
        for (int i = 1; i < sparseArray.length; i++) {
            chessArr2[sparseArray[i][0]][sparseArray[i][1]] = sparseArray[i][2];
        }
        System.out.println("转化后的的二维数组");
        for (int[] row : chessArr1) {
            for (int data : row) {
                //换行输出
                System.out.printf("%d\t",data);
            }
            System.out.println();
        }


    }

}