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本文源码:https://github.com/gozhuyinglong/blog-demos/tree/main/java-data-structures/src/main/java/com/github/gozhuyinglong/datastructures/array

五子棋游戏的存取需要

在介绍稠密数组前咱们先来引入一个需要,上面是一个五子棋的棋盘(15 * 15),玩到中途时想要保留来到,心愿下次关上还能够持续玩。咱们怎么实现呢?

从对棋盘的察看来看,咱们能够应用int型的二维数组进行存储,将未落子的中央存储0,白子存储1,黑子存储2,那么咱们的数组可能是这样的:

能够看出,应用二维数组是能解决这个需要的。但咱们也发现了一个问题,下面存储雷同数值的0比拟多,这对空间造成了节约,有没有另外一种存储形式呢?答案是能够应用稠密数组,上面咱们来看稠密数组是怎么实现的!

稠密数组(Sparse Array)

当一个数组中大部分元素是0,或者是一个雷同的值时,能够应用稠密数组来保留该数组。

稠密数组的解决形式是:

  1. 记录数组一共有几行几列,以及不同值的数量
  2. 把具备不同值元素的行列及其值记录在一个小规模的数组中,从而放大数据的规模。

那咱们把下面二维数组转为稠密数组存储,看是什么样子的。

第一行(即:0行)比拟非凡,row存储总行数,col存储总列数,value存储非零(不同值)元素的数量;
其余行构造雷同,每一行存储一条非零元素信息,row存储元素所在行,col存储元素所在列,value存储元素的值。

代码实现

咱们应用代码来实现二维数组与稠密数组的互相转换,上面是具体的实现!

public class SparseArrayDemo {    public static void main(String[] args) {        System.out.println("-----------------------一般数组");        int[][] initialArray = initArray();        printArray(initialArray);        System.out.println("-----------------------一般数组 --> 稠密数组");        int[][] sparseArray = arrayConvertSparseArray(initialArray);        printArray(sparseArray);        System.out.println("-----------------------稠密数组 --> 一般数组");        int[][] array = sparseArrayConvertArray(sparseArray);        printArray(array);    }    /**     * 初始化五子棋数组     *     * @return     */    static int[][] initArray() {        // 0为空,1为白子,2为黑子        int[][] array = new int[15][15];        array[3][11] = 1;        array[4][10] = 2;        array[5][9] = 2;        array[6][8] = 2;        array[6][7] = 1;        array[7][8] = 1;        array[7][7] = 2;        array[8][6] = 1;        return array;    }    /**     * 打印二维数组     *     * @param array     */    static void printArray(int[][] array) {        for (int[] row : array) {            for (int data : row) {                System.out.printf("%s\t", data);            }            System.out.println();        }    }    /**     * 统计非零值数量     *     * @param array     * @return     */    static int valueCount(int[][] array) {        int count = 0;        for (int[] row : array) {            for (int data : row) {                if (data != 0) {                    count++;                }            }        }        return count;    }    /**     * 一般数组转为稠密数组     *     * @param array     * @return     */    static int[][] arrayConvertSparseArray(int[][] array) {        int rowNum = array.length;        int colNum = array[0].length;        int valueNum = valueCount(array);        int[][] sparseArray = new int[valueNum + 1][3];        sparseArray[0][0] = rowNum;        sparseArray[0][1] = colNum;        sparseArray[0][2] = valueNum;        int rowCount = 1;        for (int i = 0; i < array.length; i++) {            for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {                int value = array[i][j];                if (value != 0) {                    sparseArray[rowCount][0] = i;                    sparseArray[rowCount][1] = j;                    sparseArray[rowCount][2] = value;                    rowCount++;                }            }        }        return sparseArray;    }    /**     * 稠密数组转为一般数组     *     * @param sparseArray     * @return     */    static int[][] sparseArrayConvertArray(int[][] sparseArray) {        int rowNum = sparseArray[0][0];        int colNum = sparseArray[0][1];        int valueNum = sparseArray[0][2];        int[][] array = new int[rowNum][colNum];        for (int i = 1; i < valueNum + 1; i++) {            int row = sparseArray[i][0];            int col = sparseArray[i][1];            int value = sparseArray[i][2];            array[row][col] = value;        }        return array;    }}

输入后果:

-----------------------一般数组0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    2    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    2    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    2    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    2    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    -----------------------一般数组 --> 稠密数组15    15    8    3    11    1    4    10    2    5    9    2    6    7    1    6    8    2    7    7    2    7    8    1    8    6    1    -----------------------稠密数组 --> 一般数组0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    2    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    2    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    2    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    2    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0