稀疏数组

一、稀疏数组

1、概念

当一个数组中部分元素是0，或者为同一个值的数组，可以使用稀疏数组来保存该数据。

稀疏数组的处理方法：

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和值记录在一个小规模的数组中，从而缩小程序的规模。

2、存储

原数组中存在大量的无效数据，占据了大量的存储空间，真正有用的数据却少之又少；
压缩存储可以节省存储空间以避免资源的不必要的浪费，在数据序列化到磁盘时，压缩存储可以提高IO效率。

二、代码实例

package com.atguigu.sparsearray;
 
import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
 
public class SparseArray {
	public static void sparseArrayToIO(int[][] sparseArr) throws Exception{
		System.out.println("将稀疏数组存入磁盘");
		File file = new File("D:/sparseArr.txt");
        if(!file.exists()){
            file.createNewFile();
        }
        FileWriter writer = new FileWriter(file);
        for(int i =0; i < sparseArr.length; i++) {
            for(int j = 0; j < 3; j++) {
                writer.write(sparseArr[i][j]);
            }
        }
        writer.flush();
        writer.close();
	}
	
	//从磁盘中读取稀疏数组
	public static int[][] sparseArrFromIO(int lines) throws Exception {
		System.out.println("从磁盘中读取稀疏数组");
        FileReader reader = new FileReader("D:/sparseArr.txt");
        int getNum = 0;
        int[][] sparseArray = new int[lines][3];
        for(int i = 0;i < lines;i++) {
            for (int j = 0; j < 3; j++) {
                getNum = reader.read();
                sparseArray[i][j] = getNum;
            }
        }
        return sparseArray;
    }
	
	public static void ArrSparseArrTransfer() {
		//先创建一个原始的二维数组
		//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
		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();
		}
		//将二维数组转稀疏数组的思路
		//1、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(chessArr1[i][j]!=0) {
					sum++;
				}
			}
		}
		//2、创建稀疏数组
		int sparseArr[][]  = new int[sum+1][3];
		//3、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的值存放到稀疏数组中
		int count = 0;//count 用来记录第几个非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("稀疏数组");
		for(int[] row : sparseArr) {
			for(int data : row) {
				System.out.printf("%d\t",data);
			}
			System.out.println();
		}
		
		int sparseArr2[][] = new int[sum+1][3];
		try {
			
			sparseArrayToIO(sparseArr);
			sparseArr2 = sparseArrFromIO(3);
			for(int[] row : sparseArr2) {
				for(int data : row) {
					System.out.printf("%d\t",data);
				}
				System.out.println();
			}
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		//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
		int chessArr2[][] = new int[sparseArr2[0][0]][sparseArr2[0][1]];
		//2、再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<sparseArr2.length;i++) {
			chessArr2[sparseArr2[i][0]][sparseArr2[i][1]] = sparseArr2[i][2];
		}
		
		
		//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();
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		ArrSparseArrTransfer();
	}
}