【数据结构与算法(java)】稀疏sparse array数组

数据结构与算法(Java)

稀疏数组和队列

稀疏sparse array数组

其中，[0]的行即原始数组的行数，[0]的列即原始数组的列数，[0]的值即原始数组中非0数的个数。

其他的，分别记录非0数的行列序号和值。

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

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;


public class SparseArray {
    // save to file
    public static void saveSparseArray(int[][] sparseArray, String filePath) {
        try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter(filePath))) {
            for (int[] row : sparseArray) {
                writer.write(row[0] + "," + row[1] + "," + row[2]);
                writer.newLine();
            }            
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    // read from file
    public static int[][] readSparseArray(String filePath) {
        int rowCnt=0;
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(filePath))) {
            String line;
            while ((line = reader.readLine())!=null) {
                rowCnt++;
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(filePath))) {
            String line;
            int[][] sparseArr = new int[rowCnt][3];
            int index = 0;
            while ((line = reader.readLine())!=null) {
                String[] parts = line.split(",");
                sparseArr[index][0] = Integer.parseInt(parts[0]);
                sparseArr[index][1] = Integer.parseInt(parts[1]);
                sparseArr[index][2] = Integer.parseInt(parts[2]);
                index++;
            }
            return sparseArr;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int rowCnt = 11;
        int colCnt = 11;
        int chessArr1[][] = new int[rowCnt][colCnt];
        chessArr1[1][2] = 1;
        chessArr1[2][3] = 2;
        // output
        System.out.println("原始数组");
        for (int[] row : chessArr1) {
            for (int data : row) {
                System.out.printf("%d\t", data);
            }
            System.out.println();
        }

        int cnt = 0;
        for (int[] row : chessArr1) {
            for (int data : row) {
                if (data != 0) {
                    cnt++;
                }
            }
        }

        int sparseArr[][] = new int[cnt + 1][3];
        sparseArr[0][0] = rowCnt;
        sparseArr[0][1] = colCnt;
        sparseArr[0][2] = cnt;
        int index = 1;

        for (int i = 0; i < rowCnt; i++) {
            for (int j = 0; j < colCnt; j++) {
                if (chessArr1[i][j] != 0) {
                    sparseArr[index][0] = i;
                    sparseArr[index][1] = j;
                    sparseArr[index][2] = chessArr1[i][j];
                    index++;
                }
            }
        }

        // output
        System.out.println("稀疏数组");
        for (int[] row : sparseArr) {
            for (int data : row) {
                System.out.printf("%d\t", data);
            }
            System.out.println();
        }


        // 保存稀疏数组到 map.data 文件
        saveSparseArray(sparseArr, "map.data");

        // 从 map.data 文件读取稀疏数组并恢复原数组
        int[][] readSparseArr = readSparseArray("map.data");
        int rowCnt2 = readSparseArr[0][0];
        int colCnt2 = readSparseArr[0][1];
        int cnt2 = readSparseArr[0][2];
        int chessArr2[][] = new int[rowCnt2][colCnt2];
        for (int i = 1; i <= cnt2; i++) {
            chessArr2[readSparseArr[i][0]][readSparseArr[i][1]] = readSparseArr[i][2];
        }

        // output
        System.out.println("还原数组");
        for (int[] row : chessArr2) {
            for (int data : row) {
                System.out.printf("%d\t", data);
            }
            System.out.println();
        }

    }
}