关于JAVA 数组的使用介绍

java数组与容器类主要有三方面的区别：效率、类型和保存基本类型的能力。在java中，数组是一种效率最高的存储和随机访问对象引用序列的方式。数组就是一个简单的线性数列，这使得元素访问非常快速。但是为此付出的代价却是数组的大小被固定，并且在其生命周期中不可改变。

由于范型和自动包装机制的出现，容器已经可以与数组几乎一样方便地用于基本类型中了。数组和容器都可以一定程度上防止你滥用他们，如果越界，就会得到runtimeexception异常。数组硕果仅存的优势便是效率，然而，如果要解决更一般化的问题，那数组可能会受到过多的限制，因此这种情况下大部分还是会选择容器。

因此，如果使用最近的java版本，应该优先选择容器而不是数组。只有在已证明性能已成为问题，并且切换到数组可以提高性能时，才应该重构程序为数组。

【初始化】
java对数组初始化有很严格的规定，这样可以有效地防止滥用数组。如果初始化错误，会直接得到compileexception而不是runtimeexception。在未对数组正确初始化之前，无法用此数组引用做任何事情。
数组定义有int[] array 和int array[]，一般采用第一种风格，可以将类型与变量名分开。
数组的初始化有两种方式，静态初始化和动态初始化。初始化的时候必须指定长度，多维数组第一维的长度必须指出，同时必须由高维向低维定义。初始化动作可以在代码的任何地方，而用｛｝方式只能在创建数组的地方出现。具体初始化方式见程序：

public class javaarrayinit{
    public static void main(string args[]){
        int[] arraya; //未初始化
        int[] arrayb = new int[5]; //静态初始化
        //system.out.println(arraya.length);  //compileexception
        system.out.println("arrayb length: " + arrayb.length); //无法得到实际保存的元素个数

        arraya = new int[10]; //动态初始化
        system.out.println("arraya length: " + arraya.length);

        int[] arrayc = new int[]{1,2,3,4};
        system.out.println("arrayc length: " + arrayc.length);

        //int[] arrayd = new int[1]{1}; //错误的初始化，不能同时定义维和初始化值

        int[][] arraye = new int[1][];
        system.out.println("arraye length: " + arraye.length);

        //int[][] arrayf = new int[][2]; //应先指定高维的长度

        int[][] arrayg = new int[][]{{1,2,3,4},{5,6,7},{7,24,23,24}};
        system.out.println("arrayg length: " + arrayg.length);

        int[][][] arrayh = new int[][][]{{{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9},{10,11,12}}};
        system.out.println("arrayh length: " + arrayh.length);

        dummyarray[] arrayi = {new dummyarray(),new dummyarray()}; //自定义数组类型
        system.out.println("arrayi length: " + arrayi.length);
        system.out.println("arrayi[1]: " + arrayi[1].getvalue());

        dummyarray[] arrayk = new dummyarray[5];
        system.out.println("arrayk[0]: " + arrayk[0]); //null
        for(int i = 0; i < arrayk.length; i++){
            arrayk[i] = new dummyarray();
        }
        system.out.println("arrayk[0]: " + arrayk[0].getvalue()); //2
    }
}
class dummyarray{
    private static int temp;
    private final int arrayvalue = temp++;
    public int getvalue(){
        return arrayvalue;
    }
}

输出：

arrayb length: 5
arraya length: 10
arrayc length: 4
arraye length: 1
arrayg length: 3
arrayh length: 1
arrayi length: 2
arrayi[1]: 1
arrayk[0]: null
arrayk[0]: 2

【length】
只读成员length是数组对象的一部分（虽然实际上api里面并没有声明这个变量，是运行时动态生成），这是唯一一个可以访问的字段或方法。而[]语法是访问数组对象的唯一方式，容器是通过get()方法访问。可以使用array.length来得到数组的大小，注意与string类型的string.length()区分。array使用的是成员变量的方式，而string使用的是成员方法的方式。同时，array.length只能得到数组的大小，而无法得到数组实际有多少元素。多维数组的length只计算第一维的长度。

public class javaarraylength{
    public static void main(string args[]){
        int[] arraya = new int[15];
        arraya[1] = 1;
        arraya[2] = 2;
        arraya[3] = 3;
        system.out.println("arraya length: " + arraya.length);

        int[][] arrayb = new int[10][];
        system.out.println("arrayb length: " + arrayb.length);

        int[][] arrayc = new int[][]{{1,1,1,2,},{1,1,2,3,4,5},{4,5,6,7,7},};//注意后面的逗号
        system.out.println("arrayc length: " + arrayc.length);

        int[][] arrayd = new int[][]{{1,1,1,2,},{1,1,2,3,4,5},{4,5,6,7,7},{}};
        system.out.println("arrayd length: " + arrayd.length);
    }
}
输出：

arraya length: 15
arrayb length: 10
arrayc length: 3
arrayd length: 4

【arrays.fill】
arrays.fill是一个作用十分有限的方法，因为它只能用同一个值填充各个位置（如果是对象，则复制同一个引用进行填充）。使用arrays.fill可以填充整个数组或者数组的某一个区域，但是由于只能用单一的数值来调用arrays.fill，因此作用并不是很大。

【赋值与引用】
java数组初始化的时候拥有的只是对数组的引用，并没有给数组分配存储空间。因此，数组之间的复制不能简单地用“=”赋值，因为操作的是同一对象。如下程序：

public class javaarrayquote{
    public static void main(string args[]){
        string testa = "testa";
        string testb = "testb";
        string[] arraya = new string[]{"arraya"};
        string[] arrayb = new string[]{"arrayb"};
        testb = testa;
        testb = "testb change";
        system.out.println("i'm testa,i have no changed: " + testa);
        arrayb = arraya;
        arrayb[0] = "arrayb have changed";
        system.out.println("i'm arraya, i have no changed: " + arraya[0]);

    }
}
输出：

i'm testa,i have no changed:testa
i'm arraya, i have no changed:arrayb have changed

可以看出，我们改变arrayb[0]的值，改变的是引用的数组，因此我们输出arraya[0]，其实和arrayb[0]一样。

【数组复制】
        java中复制数组的方法：

        1.使用for循环复制全部或指定元素,效率较低
        2.使用clone方法,得到数组的值,而不是引用。然而clone不能复制指定元素,灵活性较低
        3.使用system.arraycopy(src, srcpos, dest, destpos, length)方法,java标准类库提供有static方法 system.arraycopy()，用它复制数组要比for循环快很多，system.arraycopy()针对所有类型做了重载，基本类型数组和对象数组都可以用system.arraycopy()复制，但是对象数组只是复制引用，不会出现两份对象的拷贝。这被称作浅复制(shallowcopy)。
               src:源数组;
                srcpos:源数组要复制的起始位置;
                dest:目的数组;
                destpos:目的数组放置的起始位置;
                length:复制的长度.
        注意：system.arraycopy()不会进行自动包装和自动拆包，因此两个数组必须是同类型或者可以转换为同类型的数组。同时，这个方法也可以用于复制数组本身。
        int[] test ={0,1,2,3,4,5,6};
        system.arraycopy(test,0,test,3,3);
        则结果为：{0,1,2,0,1,2,6};
        测试程序如下：

public class javaarraycopy{
    public static void main(string args[]){
        int[] array = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
        //for循环方法
        int[] arraya = new int[9];
        for(int i = 0; i < arraya.length; i++){
            arraya[i] = array[i];
            system.out.print(arraya[i] + ",");
        }
        //测试
        system.out.println("");
        arraya[1] = 19;
        for(int i = 0; i < arraya.length; i++){
            system.out.print(arraya[i] + ",");
        }
        system.out.println("");
        for(int i = 0; i < array.length; i++){
            system.out.print(array[i] + ",");
        }
        system.out.println("");

        //clone方法
        int[] arrayb = new int[9];
        arrayb = array.clone();
        //测试
        arrayb[1] = 19;
        for(int i = 0; i < arrayb.length; i++){
            system.out.print(arrayb[i] + ",");
        }
        system.out.println("");
        for(int i = 0; i < array.length; i++){
            system.out.print(array[i] + ",");
        }
        system.out.println("");

        //system.arraycopy 方法
        int[] arrayc = new int[9];
        system.arraycopy(array, 0, arrayc, 0, arrayc.length);
        //测试
        arrayc[1] = 19;
        for(int i = 0; i < arrayc.length; i++){
            system.out.print(arrayc[i] + ",");
        }
        system.out.println("");
        for(int i = 0; i < array.length; i++){
            system.out.print(array[i] + ",");
        }
    }
}

【数组比较】
arrays提供了重载后的equals()方法，针对所有类型和object类型都做了重载，用来比较整个数组。数组相等的条件是元素个数必须相等，并且对应位置的元素也相等。而多维数组的比较用deepequals()方法。array.equals()方法比较的两个数组必须是同类型的数组。

import java.util.arrays;
public class javaarrayequals{
    public static void main(string args[]){
        int[] arraya = {1,2,3};
        int[] arrayb = {1,2,3,};
        int[] arrayc = new int[4]; //if int[] arrayc = new int[3],return true
        arrayc[0] = 1;
        arrayc[1] = 2;
        arrayc[2] = 3;
        system.out.println(arrays.equals(arraya, arrayb));
        system.out.println(arrays.equals(arraya, arrayc));

        string[][] arrayd = {{"a","b"},{"c","d"}};
        string[][] arraye = {{"a","b"},{"c","d"}};
        system.out.println(arrays.deepequals(arrayd, arraye));
    }
}

【数组排序与查找】
数组提供了内置的排序方法sort(),可以对任意基本类型数组或者对象数组进行排序（该对象必须实现comparable接口或者具有相关联的comparator）。java对不同的类型提供了不同的排序方法----针对基本类型设计的快速排序，以及针对对象设计的“稳定归并排序”，所以无需担心数组排序的效率问题。
 binarysearch()用于在以排好序的数组中快速查找元素，如果对未排序的数组使用binarysearch()，那么将产生难以预料的结果。

【返回数组】
c和c++不能返回一个数组，只能返回指向数组的指针，因为返回数组使得控制数组的生命周期变得困难，并且容易造成内存泄漏。java允许直接返回一个数组，并且可以由垃圾回收机制回收。

【数组与容器转换】【无法转换基本类型数组】

数组转为list：

import java.util.*;
public class arraytolist{
    public static void main(string args[]){
        string[] arraya = {"a","b","c"};
        list lista = java.util.arrays.aslist(arraya);
        system.out.println("lista: " + lista);

        int[] arrayb = {1,2,3};
        list listb = java.util.arrays.aslist(arrayb);
        system.out.println("listb: " + listb);

        integer[] arrayc = {1,2,3};
        list listc = java.util.arrays.aslist(arrayc);
        system.out.println("listc: " + listc);
    }
}
输出：

lista: [a, b, c]
listb: [[i@de6ced]
listc: [1, 2, 3]

为什么int和integer输出会不同呢？

list转为数组

import java.util.*;
public class listtoarray{
    public static void main(string args[]){
        list<string> list = new arraylist<string>();
        string[] array;
        list.add("testa");
        list.add("testb");
        list.add("testc");
        system.out.println("list: " + list);

        string[] strings = new string[list.size()];
        array = list.toarray(strings);
        for(int i = 0, j = array.length; i < j; i++){
            system.out.print(array[i] + ",");
        }
    }
}
输出为：

list: [testa, testb, testc]
testa,testb,testc

【去除重复数据】
利用数组和容器转换可以方便地去除数组重复数据，不过如果数组过大，效率是一个问题。

import java.util.*;
public class javaarrayunique{
    public static void main(string args[]){
        string[] array = {"a","b","a","a","c","b"};
        arrayunique(array);
        //test
        for(int i = 0, j = arrayunique(array).length; i < j; i++){
            system.out.print(arrayunique(array)[i] + ",");
        }
    }

    public static string[] arrayunique(string[] array){
        list<string> list = new arraylist<string>();
        for(int i = 0, j = array.length; i < j; i++){
            if(!list.contains(array[i])){
                list.add(array[i]);
            }
        }
        string[] strings = new string[list.size()];
        string[] arrayunique = list.toarray(strings);
        return arrayunique;
    }
}

 关于效率问题，我做了一个对比，在我电脑上运行十万数据的数组大概是577ms，而运行一百万数据的数据大约要5663ms。这还跟计算机的运行能力有关，但是明显是随着数组大小递增的。

import java.util.*;
public class javaarrayunique{
    public static void main(string args[]){
        double[] array = new double[100000];
        for(int i = 0, j = array.length; i < j; i++){
            array[i] = math.ceil(math.random()*1000);
        }

        double[] arrayb = new double[1000000];
        for(int i = 0, j = arrayb.length; i < j; i++){
            arrayb[i] = math.ceil(math.random()*1000);
        }

        system.out.println("start");
        long starttime = system.currenttimemillis();
        arrayunique(array);
        long endtime = system.currenttimemillis();
        system.out.println("array unique run time: " +(endtime - starttime) +"ms");

        long starttimeb = system.currenttimemillis();
        arrayunique(arrayb);
        long endtimeb = system.currenttimemillis();
        system.out.println("arrayb unique run time: " +(endtimeb - starttimeb) +"ms");
    }

    public static double[] arrayunique(double[] array){
        list<double> list = new arraylist<double>();
        for(int i = 0, j = array.length; i < j; i++){
            if(!list.contains(array[i])){
                list.add(array[i]);
            }
        }
        double[] doubles = new double[list.size()];
        double[] arrayunique = list.toarray(doubles);
        return arrayunique;
    }
}
输出：

start
array unique run time: 577ms
arrayb unique run time: 5663ms