高效存儲Android稀疏數組的解決方案

在Android開發中，有很多場景需要用到稀疏數組。稀疏數組是一個非常普遍的數據結構，用於存儲大量零元素的二維數組。例如，在遊戲開發中，我們可以使用稀疏數組來創建地圖；在圖像處理中，我們也可以使用稀疏數組來存儲處理後的圖像數據。但是，如果我們使用傳統的二維數組來存儲稀疏數據，會浪費大量的內存空間。因此，我們需要一種高效的方法來存儲稀疏數組，以提高程序的性能和減少內存佔用。

一、Hash表

Hash表是一種非常高效的數據結構，可以用於實現稀疏數組的存儲。在Hash表中，我們使用鍵值對的方式來存儲數據。每一個鍵值對由一個鍵和一個值組成。對於稀疏數組中的每一個非零元素，我們可以將其放入一個鍵值對中。鍵可以使用元素的坐標來表示，值可以存儲元素的值。

public class SparseArray {
    private final Map mArray = new HashMap();

    public SparseArray() {}

    public T get(int index) {
        return mArray.get(index);
    }

    public void put(int index, T value) {
        mArray.put(index, value);
    }

    public void delete(int index) {
        mArray.remove(index);
    }

    public int size() {
        return mArray.size();
    }
}

以上是一個簡單的泛型類實現的稀疏數組。我們使用HashMap來存儲鍵值對。get方法可以根據鍵來獲取值；put方法可以向數組中添加一個元素；delete方法可以刪除數組中的一個元素；size方法可以獲取數組的長度。

二、壓縮矩陣存儲

壓縮矩陣存儲是一種特殊的存儲方式，可以有效地存儲稀疏數組。在壓縮矩陣中，我們把稀疏數組看作一個矩陣，然後按特定的規則來存儲非零元素。具體來說，我們只存儲非零元素的值、所在的行號和列號。對於每一個零元素，我們不需要進行任何存儲，因為默認值就是零。

public class CompressedSparseArray {
    private final int[] mIndices;
    private final int[] mValues;
    private final int mRows;
    private final int mCols;

    public CompressedSparseArray(int rows, int cols, int[] indices, int[] values) {
        mRows = rows;
        mCols = cols;
        mIndices = indices;
        mValues = values;
    }

    public int get(int row, int col) {
        int start = mIndices[row];
        int end = mIndices[row + 1];
        for (int i = start; i < end; i++) {
            if (col == mValues[i * 2]) {
                return mValues[i * 2 + 1];
            }
        }
        return 0;
    }
}

以上是一個簡單的壓縮矩陣存儲的實現。我們使用兩個數組來存儲非零元素的值和位置。其中，mIndices數組存儲的是每一行的第一個非零元素的位置；mValues數組存儲的是非零元素的值和列號。get方法可以根據行號和列號來獲取對應的元素值。

三、BitSet

BitSet是一個位集合，可以用於存儲稀疏數組。在BitSet中，每一個元素都只佔用一個位（0或1）。對於稀疏數組中的每一個非零元素，我們可以將它對應的位設置為1。這樣，我們可以用非常小的空間來存儲稀疏數組。

public class SparseBitSet {
    private int mSize = 0;
    private final BitSet mBitSet = new BitSet();

    public SparseBitSet(int size) {
        mSize = size;
    }

    public void set(int index, boolean value) {
        if (value) {
            mBitSet.set(index);
        } else {
            mBitSet.clear(index);
        }
    }

    public boolean get(int index) {
        return mBitSet.get(index);
    }

    public int size() {
        return mSize;
    }
}

以上是一個簡單的稀疏BitSet的實現。我們使用一個BitSet來存儲數組中的元素。set方法可以將一個元素對應的位設置為1；get方法可以根據索引來獲取對應的值；size方法可以獲取數組的長度。

總結

以上是三種常用的高效存儲稀疏數組的解決方案。Hash表是一種通用性更強的實現方式，可以存儲任意類型的數據。壓縮矩陣存儲和BitSet的存儲方式具有相似的存儲原理，都是只存儲非零元素，從而減少內存的佔用。在具體的應用場景中，我們可以根據實際需要來選擇合適的存儲方式，以達到最優的效果。