使用稀疏数组保存五子棋棋盘数据

需求

编写一个五子棋程序, 要有存盘退出和续上盘的功能，怎么保存棋盘数据?

棋盘

编程思路:
创建一个二维数组, 数字0代表没有棋子, 1表示黑子, 2表示蓝子, 来保存棋盘数据

但是这样会有一个问题？
二维数组中会存在很多值是默认值0, 因此记录了很多没有意义的数据

怎么解决？
我们可以尝试使用稀疏数组来解决这个问题, 使用稀疏数组的解决方法就是记录数组有多少行多少列，有多少个值，把不同的值的元素的行列和值记录在一个小规模的数组中, 看下图

解决方案
我们可以使用稀疏数组来保存棋盘数据，把稀疏数组存盘，使用的时候再把稀疏数组转为二维数组。

原始数组和对应的稀疏数组

二维数组和稀疏数组互转

• 二维数组转稀疏数组思路

1. 遍历原始数组, 得到有效数据的个数num
2. 根据行数、列数和元素个数num创建稀疏数组
3. 将二位数组的有效数据存入到稀疏数组

• 稀疏数组转二位数组思路

1. 先根据稀疏数组的第一行数据创建原始的二维数组
2. 再读取稀疏数组后几行的数据, 并赋值给原始二维数组即可

代码实现

• Java

public class Sparse {

    /**
     * 原始数组转稀疏数组
     * @param arr 原始数组
     * @return 稀疏数组
     */
    static int[][] Array2Sparse(int[][] arr){
        //1. 原始二维数组几行几列
        int row = arr.length;
        int column = arr[0].length;
        //2. 一共几个有效元素
        int num = 0;
        for (int i=0; i<arr.length; i++){
            for(int j=0; j<arr[i].length; j++){
                if(arr[i][j] != 0){
                    num ++;
                }
            }
        }
        //3. 创建稀疏数组
        int[][] sparseArr = new int[num+1][3];
        //4. 二维数组转稀疏数组
        sparseArr[0][0] = row;
        sparseArr[0][1] = column;
        sparseArr[0][2] = num;
        int count = 0;
        for (int i=0; i<arr.length; i++){
            for(int j=0; j<arr[i].length; j++){
                if(arr[i][j] != 0){
                    count ++;
                    sparseArr[count][0] = i;
                    sparseArr[count][1] = j;
                    sparseArr[count][2] = arr[i][j];
                }
            }
        }
        return sparseArr;
    }

    /**
     * 稀疏数组转二维数组
     * @param sparseArr 稀疏数组
     * @return 原始数组
     */
    static int[][] Sparse2Arr(int[][] sparseArr){
        //1. 创建二维数组
        int[][] arr = new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];
        //2. 稀疏数组转二维数组
        for(int i=1; i<sparseArr.length; i++){
            arr[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2];
        }
        return arr;
    }

    /**
     * 控制台输出二维数组
     * @param arr
     */
    static void printArr(int[][] arr){
        for (int i=0; i<arr.length; i++){
            for(int j=0; j<arr[i].length; j++){
                System.out.printf("%d\t", arr[i][j]);
            }
            System.out.println();
        }
    }


    public static void main(String[] args) {
        //1. 初始化一个二维数组
        int[][] arr = new int[11][11];
        arr[1][2] = 1;
        arr[2][5] = 3;
        arr[4][6] = 5;

        //2. 二维数组转稀疏数组
        int[][] sparseArr = Array2Sparse(arr);
        System.out.println("原始数组:");
        printArr(arr);
        System.out.println("稀疏数组:");
        printArr(sparseArr);

        //3. 稀疏数组转二维数组
        int[][] arr1 = Sparse2Arr(sparseArr);
        System.out.println("原始数组:");
        printArr(arr1);
    }
}

输出: 
原始数组:
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   3   0   0   0   0   0   
0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   
0   0   0   0   0   0   5   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   
稀疏数组:
11  11  3   
1   2   1   
2   5   3   
4   6   5   
原始数组:
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   3   0   0   0   0   0   
0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   
0   0   0   0   0   0   5   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