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    Elegance never goes out of fashion:通过五子棋案例,实现稀疏

    作者:[db:作者] 时间:2021-07-16 15:40

    友情提示:二维数组文章链接 Java中二维数组是什么?如何使用?概念!语法!案例!三方面讲解。

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    概念

    • 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

    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。
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    业务

    需求:将五子棋中的数据存在一个稀疏数组中

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    分析问题:
    如果使用二维数组该棋盘很多值是默认值0;因此记录了很多没有意义的数据。 所以我们需要使用使用稀疏数组,来保留类似前面的二维数组(棋盘),把稀疏数组存盘,并且可以从新恢复原来的二维数组。
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    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。
      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。

    二维数组转稀疏数组代码实现

    步骤 1:根据图片使用二维数组初始化一个棋盘

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        private static int[][] getChessArr(){
            //初始化一个棋盘   黑棋为 1,蓝棋为 2,没棋子的地方为0
            int [][] chessArr1=new int[11][11];
            chessArr1[1][2]=1;
            chessArr1[2][3]=2;
            return chessArr1;
        }
    

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    步骤2:遍历创建好的二维数组,得到非0数据的个数

        private static int getSumData(int [][] chessArr){
            int sum =0;
            for (int i=0;i<chessArr.length;i++){
                for (int j=0;j<chessArr[i].length;j++){
                    if (chessArr[i][j]!=0){
                        sum++;
                    }
                }
            }
            return sum;
        }
    

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    步骤3:根据上方得到的sum创建出稀疏数组并完成初始化

        //创建稀疏数组
        private static int[][] getSparseArr(int [][] chessArr,int sum){
            int sparseArr[][]=new int[sum+1][3];
            sparseArr[0][0]=chessArr.length;
            sparseArr[0][1]=chessArr[0].length;
            sparseArr[0][2]=sum;
    
            int count =0; //count用于记录是第几个非0数据
            for (int i=0;i<chessArr.length;i++){
                for (int j=0; j<chessArr[i].length; j++){
                    if (chessArr[i][j]!=0) {
                        count++;
                        sparseArr[count][0] = i;
                        sparseArr[count][1] = j;
                        sparseArr[count][2] = chessArr[i][j];
                    }
                }
            }
            return sparseArr;
        }
    

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    将稀疏数组恢复为二维数组代码实现

    步骤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。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。

        public static int [][] getChessArr2(int [][] sparseArr){
            int chessArr2[][]=new  int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];
            for (int i=1;i<sparseArr.length;i++){
                chessArr2[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]]=sparseArr[i][2];
            }
            return chessArr2;
        }
    

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    总结:通过稀疏数组的压缩使有效数据占用内存量减少,有效的提高了我们的开发效率。


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