二维数组和稀疏数组转换并存盘

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;
    }
}