稀疏数组可以节约存储空间,以围棋棋盘举例,正常一个10*10的棋盘需要用到二维数组的数据结构来表示 int[10][10] 占用的存储空间为400个字节,而我们在存储棋盘数据的时候绝大多数时候上面的数据都是零值,因此利用稀疏数组存储更节省资源。
下面是这个稀疏数组的实现方式
package com.webxiaohua.algorithm;
import lombok.SneakyThrows;
import java.io.*;
/**
* @Author: shenxinhua
* @Date: 10/14/21 8:57 AM
* @Description: 稀疏数组 (五子棋)
*/
public class SparseArray {
public static void main(String[] args) {
// 先创建一个原始的二维数组 11*11
// 0表示无棋子 1表示黑子 2表示白子
int chessArr1[][] = new int[11][11];
chessArr1[1][2] = 1;
chessArr1[2][3] = 2;
// 输出原始的二维数组
System.out.println("原始的二维数组:");
for (int[] row : chessArr1) {
for (int data : row) {
System.out.printf("%d\t", data);
}
System.out.println();
}
// 二维数组转稀疏数组
int[][] sparesArr = transform(chessArr1);
// 输出稀疏数组
System.out.println("输出稀疏数组");
for (int[] row : sparesArr) {
System.out.printf("%d\t%d\t%d", row[0], row[1], row[2]);
System.out.println();
}
// 稀疏数组存盘
saveDisk(sparesArr);
System.out.println("存盘成功:");
// 稀疏数组读盘
int[][] readResult = loadDisk();
System.out.println("读盘的稀疏数组:");
for (int[] row : readResult) {
for (int data : row) {
System.out.printf("%d\t", data);
}
System.out.println();
}
int[][] chessArr2 = restore(readResult);
System.out.println("还原的二维数组:");
for (int[] row : chessArr2) {
for (int data : row) {
System.out.printf("%d\t", data);
}
System.out.println();
}
}
// 二维数组转稀疏数组
public static int[][] transform(int[][] chessArr) {
// 先遍历二维数组得到非0数据的个数
int sum = 0;
for (int i = 0; i < 11; i++) {
for (int j = 0; j < 11; j++) {
if (chessArr[i][j] > 0) {
sum++;
}
}
}
// 创建对应的稀疏数组
int sparesArr[][] = new int[sum + 1][3];
// 给稀疏数组赋值 [[总行,总列,总值],[行,列,值]]
sparesArr[0][0] = 11;
sparesArr[0][1] = 11;
sparesArr[0][2] = sum;
// 遍历二维数组,将非0的值存放到稀疏数组中
int count = 0; //用于记录是第几个非0数据
for (int i = 0; i < 11; i++) {
for (int j = 0; j < 11; j++) {
if (chessArr[i][j] > 0) {
count++;
sparesArr[count][0] = i;
sparesArr[count][1] = j;
sparesArr[count][2] = chessArr[i][j];
}
}
}
return sparesArr;
}
// 稀疏数组转换未二维数组
public static int[][] restore(int[][] sparesArr) {
// 将稀疏数组 -> 恢复成原始的二维数组
// 先读取稀疏数组第一行,根据第一行的数据,创建二维数组
// 在读取稀疏数组后几行的数据,并赋值给原始二维数组即可
int[][] chessArr2 = new int[sparesArr[0][0]][sparesArr[0][1]];
for (int i = 1; i < sparesArr.length; i++) {
chessArr2[sparesArr[i][0]][sparesArr[i][1]] = sparesArr[i][2];
}
return chessArr2;
}
@SneakyThrows
public static void saveDisk(int[][] data) {
String filePath = "/Users/shenxinhua/workspace/tmp/save.data";
File file = new File(filePath); //存放数组数据的文件
file.createNewFile();
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file));
oos.writeObject(data);
oos.close();
}
@SneakyThrows
public static int[][] loadDisk() {
String filePath = "/Users/shenxinhua/workspace/tmp/save.data";
File file = new File(filePath); //存放数组数据的文件
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);
Object o = ois.readObject();
int[][] result = (int[][]) o;
fis.close();
return result;
}
}