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Java 数组(五):Arrays

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本篇我们来聊聊Arrays工具类。

public class Arrays extends Object

此类包含用来操作数组(比如排序和搜索)的各种方法。此类还包含一个允许将数组作为列表来查看的静态工厂。

除非特别注明,否则如果指定数组引用为null,则此类中的方法都会抛出 NullPointerException。

此类中所含方法的文档都包括对实现的简短描述。应该将这些描述视为实现注意事项,而不应将它们视为规范的一部分。实现者应该可以随意替代其他算法,只要遵循规范本身即可。(例如,sort(Object[]) 使用的算法不必是一个合并排序算法,但它必须是稳定的。)

Arrays主要是用于方便操作数组的,他的主要方法有:

1)给数组赋值:通过fill方法;
2)对数组排序:通过sort方法,按升序;
3)比较数组:通过equals方法比较数组中元素值是否相等;
4)查找数组元素:通过binarySearch方法能对排序好的数组进行二分查找法操作。

下面来说一说具体的方法。

1、public static <T> List<T> asList(T... a)

返回一个受指定数组支持的固定大小的列表。(对返回列表的更改会“直接写”到数组。)此方法同Collection.toArray()一起,充当了基于数组的 API 与基于 collection 的 API 之间的桥梁。返回的列表是可序列化的,并且实现了 RandomAccess。

此方法还提供了一个创建固定长度的列表的便捷方法,该列表被初始化为包含多个元素:

List<String> stooges = Arrays.asList("Larry","Moe", "Curly");

需要注意,这个返回的List并不支持add和remove的操作。返回的List进行添加或删除时将会报java.lang.UnsupportedOperationException异常。

原因:在Arrays.asList中,该方法接受一个变长参数,一般可看做数组参数,但是因为基本数据类型,如int[]本身就是一个类型,所以data变量作为参数传递时,编译器认为只传了一个变量,这个变量的类型是int数组,所以size为1。

查看源代码可以看到这里返回的ArrayList不是原来的传统意义上的java.util.arraylist了,而是自己工具类的一个静态私有内部类,并没有提供add方法,要自己实现,所以这里是出错了,因此,除非确信array.aslist后长度不会增加,否则谨慎使用:Listabc=Arrays.asList(“a”,”b”,”c”),因为这样的长度是无法再add的了。

2、public static void sort()

对数组元素进行排序操作,默认由小到大排序。该方法的参数不仅可以是基础数据类型的数组,也可以是对象引用的数组。当对对象进行排序时,数组中的所有元素都必须实现 Comparable 接口。即数组中的所有元素都必须是可相互比较的(也就是说,对于数组中的任何 e1 和 e2 元素而言,e1.compareTo(e2) 不得抛出 ClassCastException)。

同时还可以指定数组中需要排序的元素的索引范围。

3、public static int binarySearch(T[] a, T key)

使用二分搜索法来搜索指定类型数组,以获得指定的值。必须在进行此调用之前对数组进行排序(通过 sort() 方法)。如果没有对数组进行排序,则结果是不确定的。如果数组包含多个带有指定值的元素,则无法保证找到的是哪一个。

如果它包含在数组中,则返回搜索键的索引;否则返回 (-(插入点) – 1)。插入点被定义为将键插入数组的那一点:即第一个大于此键的元素索引,如果数组中的所有元素都小于指定的键,则为a.length。注意,这保证了当且仅当此键被找到时,返回的值将 >= 0。

4、public static void fill()

用指定的值来填充数组,可以指定需要填充的索引范围。

5、public static boolean equals(数组1, 数组2)

如果两个指定类型数组彼此相等,则返回 true。如果两个数组包含相同数量的元素,并且两个数组中的所有相应元素对都是相等的,则认为这两个数组是相等的。换句话说,如果两个数组以相同顺序包含相同的元素,则两个数组是相等的。此外,如果两个数组引用都为 null,则认为它们是相等的。equals方法适用于一维数组,多维数组则使用deepEquals(),用法同equals。

6、publicstatic int hashCode(数组)

基于指定数组的内容返回哈希码。对于任何两个满足 Arrays.equals(a, b) 的同类 型数组 a 和 b,也可以说 Arrays.hashCode(a) ==Arrays.hashCode(b)。

此方法返回的值与在 List 上调用 hashCode 方法获得的值相同,该 List 包含以相同顺序表示 a 数组元素的实例的序列。如果 a 为 null,则此方法返回 0。

7、publicstatic ..[] copyOf(原数组, 指定长度)

复制指定的数组,截取或用 null或0 填充(如有必要),以使副本具有指定的长度。对于在原数组和副本中都有效的所有索引,这两个数组将包含相同的值。对于在副本中有效而在原数组无效的所有索引,副本将包含null或0。当且仅当指定长度大于原数组的长度时,这些索引存在。

8、public static..[] copyOfRange (original, int from, int to, [newType])

将指定数组的指定范围复制到一个新数组。该范围的初始索引 (from) 必须位于 0 和 original.length(包括)之间。original[from] 处的值放入副本的初始元素中(除非 from == original.length 或 from == to)。原数组中后续元素的值放入副本的后续元素。该范围的最后索引 (to) (必须大于等于 from)可以大于 original.length,在这种情况下,null 被放入索引大于等于 original.length – from 的副本的所有元素中。返回数组的长度为 to – from。所得数组属于 newType 类。

9、public static String toString(a)

返回指定数组内容的字符串表示形式。字符串表示形式由数组的元素列表组成,括在方括号(”[]”)中。相邻元素用字符 “, “(逗号加空格)分隔。这些元素通过 String.valueOf(short) 转换为字符串。如果 a 为 null,则返回 “null”。

程序示例:

public class ArraysTest {

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {7, 8, 9, 5, 6, 3};
        System.out.print("the oriange arr is :");
        printArr(arr);

        // 排序
        Arrays.sort(arr);
        System.out.print("sort of the arr is :");
        printArr(arr);

        // 查找
        System.out.println();
        System.out.println("index of 5 in arr is:" + Arrays.binarySearch(arr, 5));
        System.out.println("index of 2 in arr is:" + Arrays.binarySearch(arr, 2));
        System.out.println("index of 10 in arr is:" + Arrays.binarySearch(arr, 10));
        // Arrays.binarySearch若查找失败返回的是该值在数组中(- 插入点 - 1)
        // 所以(-Arrays.binarySearch(arr,10)) - 1,就是10插入该有序数组的索引位置

        // 指定索引范围填充数组,在数组的2,3位置填充10
        Arrays.fill(arr, 2, 4, 10);
        System.out.println();
        System.out.print("end of fill the arr is :");
        printArr(arr);

        int[] arr2 = {7, 8, 9, 5, 6, 3};
        System.out.println();
        System.out.println("hashCode of array arr1 is:" + Arrays.hashCode(arr));
        System.out.println("hashCode of array arr2 is:" + Arrays.hashCode(arr2));
        System.out.println("arr equqls arr2 is "+ Arrays.equals(arr, arr2));

        // 克隆数组
        int[] arr3 = Arrays.copyOf(arr2, arr2.length);
        System.out.println("arr equqls arr2 is "+ Arrays.equals(arr2, arr3));

        // 返回数组的字符串表示
        System.out.println();
        System.out.println("arr.toString is :"+ Arrays.toString(arr));
    }

    public static void printArr(int[] arr) {
        for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
        System.out.println();
    }
}
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