Java實現稀疏數組

package fun.xinghai.sparsearray;

public class SparseArray {
	public static void main(String[] args) {
		int[][] array1 = generateArray(10, 10); //生成二維數組
		printArray(array1); //打印二維數組
		int[][] sparseArray = toSparseArray(array1); //二維數組轉稀疏數組
		printSparseArray(sparseArray); //打印稀疏數組
		int[][] array2 = toArray(sparseArray); //稀疏數組轉二維數組
		printArray(array2); //打印二維數組
		isEquals(array1, array2); //比較兩個二維數組是否相等
	}

	/**
	 * 二維數組轉稀疏數組
	 */
	public static int[][] toSparseArray(int[][] array) {
		// 1.遍歷二維數組，找出元素個數num
		int num = 0;
		for (int[] row : array) {
			for (int elem : row) {
				if (elem != 0) {
					num++;
				}
			}
		}

		// 2.根據num創建稀疏數組，並初始化
		int[][] sparseArray = new int[num + 1][3];
		sparseArray[0][0] = array.length; // 第0行0列存二維數組行數
		sparseArray[0][1] = array[0].length; // 第0行1列存二維數組列數
		sparseArray[0][2] = num; // 第0行2列存二維數組元素個數

		// 3.遍歷二維數組，將元素信息填入稀疏數組中
		int count = 0; // 記錄元素信息需要填入到稀疏數組中的哪一行
		for (int i = 0; i < array.length; i++) {
			for (int j = 0; j < array[0].length; j++) {
				if (array[i][j] != 0) {
					count++;
					sparseArray[count][0] = i;
					sparseArray[count][1] = j;
					sparseArray[count][2] = array[i][j];
				}
			}
		}
		return sparseArray;
	}

	/**
	 * 稀疏數組轉二維數組
	 */
	public static int[][] toArray(int[][] sparseArray) {
		//1.根據稀疏數組的第0行創建二維數組
		int[][] array = new int[sparseArray[0][0]][sparseArray[0][1]];
		
		//2.遍歷稀疏數組，根據元素信息填入二維數組中
		for(int i = 1; i < sparseArray.length; i++) {
			array[sparseArray[i][0]][sparseArray[i][1]] = sparseArray[i][2];
		}
		return array;
	}

	/**
	 * 生成二維數組
	 */
	public static int[][] generateArray(int row, int col) {
		int[][] array = new int[row][col];
		for (int i = 0; i < row; i++) {
			array[i][(int) (Math.random() * col)] = (int) (Math.random() * col);
		}
		return array;
	}

	/**
	 * 打印二維數組
	 */
	public static void printArray(int[][] array) {
		System.out.println("二維數組：");
		for (int[] row : array) {
			for (int elem : row) {
				System.out.printf("%d\t", elem);
			}
			System.out.println();
		}
	}

	/**
	 * 打印稀疏數組
	 */
	public static void printSparseArray(int[][] sparseArray) {
		System.out.println("稀疏數組：");
		System.out.println("\trow\tcol\tvalue");
		for (int i = 0; i < sparseArray.length; i++) {
			System.out.printf("%d\t%d\t%d\t%d\n", i, sparseArray[i][0], sparseArray[i][1], sparseArray[i][2]);
		}
	}
	
	/**
	 * 比較兩個二維數組是否相等
	 */
	public static void isEquals(int[][] array1, int[][] array2) {
		if(array1.length != array2.length || array1[0].length != array2[0].length) {
			System.out.println("These two arrays are not equal!");
		}else {
			for(int i = 0; i < array1.length; i++) {
				for(int j = 0; j < array1[0].length; j++) {
					if(array1[i][j] != array2[i][j]) {
						System.out.println("These two arrays are not equal!");
						return;
					}
				}
			}
			System.out.println("These two arrays are equal!");
		}
	}
}