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Java的Arrays类api详解

程序员文章站 2024-03-07 19:44:51
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前言-Arrays介绍

该类包含用于操作数组的各种方法(如排序和搜索)。 该类还包含一个静态工厂,可以将数组视为列表。
如果指定的数组引用为空,则该类中的方法都抛出一个NullPointerException ,除非另有说明。

一、toString() 打印数组

int arr[] = {1,3,5,2,9};
String arrString = Arrays.toString(arr);/
System.out.println(arrweString);

二、fill() 填充数组

		int[] arr1 = new int[4];
        int[][] arr2 = new int[4][4];
        Arrays.fill(arr1, 1); //填充一维数组
        for (int[] value : arr2) { //填充二维数组
            Arrays.fill(value, 1);
        }
        System.out.println(Arrays.toString(arr1));
        System.out.println("============");
        for (int[] ints : arr2) {
            System.out.println(Arrays.toString(ints));
        }

三、equals() 比较数组元素是否相等

		int[] arr3 = new int[]{1, 2, 3, 4};
        int[] arr4 = new int[]{1, 2, 3, 4};
        int[] arr5 = new int[]{1, 2, 3, 5};
        System.out.println("============");
        System.out.println("arr3和arr4是否相等?"+Arrays.equals(arr3, arr4));
        System.out.println("arr3和arr5是否相等?"+Arrays.equals(arr3, arr5));

注:如果是arr3.equals(arr4),则返回false,因为equals比较的是两个对象的地址,不是里面的数。
而Arrays.equals重写了equals,所以,这里可以比较数组中的元素是否相等。

四、asList() 数组转列表

 		String[] arr6 = {"aa", "bb", "cc"};
        Integer[] arr7 = {1, 2, 3, 5}; //注意这里不能用int
        List<String> list1 = Arrays.asList(arr6);
        List<Integer> list2 = Arrays.asList(arr7);
        //list1.add("c"); UnsupportedOperationException
        //推荐写法:将asList返回的对象转换为List对象
        String[] arr8 = {"a", "b", "c"};
        List<String> list3 = new ArrayList<>(Arrays.asList(arr8));
        list3.add("d"); //正常使用
        System.out.println(list3);

注:asList()方法把数组转换成集合时,不能使用其修改集合相关的方法,如果使用修改集合相关的方法add/remove/clear方法会抛出java.lang.UnsupportedOperationException的异常。原因是这个ArrayList是Arrays的内部类,ArrayList虽然实现了List接口,但是并没有重写add和remove方法,重写了get和set等方法。我没讲清楚的地方,大家可以看源码。

五、copyOf() 和 copyOfRange() 拷贝数组

		String[] arr9 = {"a1", "b1", "c1"};
        String[] arr10 = Arrays.copyOf(arr9, arr9.length); //参数1是原数组,参数2是新数组长度,多的用null补全
        String[] arr11 = Arrays.copyOfRange(arr9, 0, 1); //拷贝数组的某个范围
        System.out.println(Arrays.toString(arr10)); //[a1, b1, c1]
        System.out.println(Arrays.toString(arr11)); //[a1]

六、sort() 数组排序

sort()基本算法是Dual-Pivot Quicksort(对称快速排序),它是快速排序算法的自定义实现,以获得更好的性能。方法是单线程的。
1.数字排序

    int[] intArray = new int[] { 4, 1, 3, -23 };
    Arrays.sort(intArray);//输出: [-23, 1, 3, 4]

2.字符串排序,先大写后小写

    String[] strArray = new String[] { “z”, “a”,C};
    Arrays.sort(strArray);//输出: [C, a, z]

3.严格按字母表顺序排序,也就是忽略大小写排序 Case-insensitive sort

    Arrays.sort(strArray, String.CASE_INSENSITIVE_ORDER);//输出: [a, C, z]

4.反向排序, Reverse-order sort

    Arrays.sort(strArray, Collections.reverseOrder());//输出:[z, a, C]

5.忽略大小写反向排序 Case-insensitive reverse-order sort

    Arrays.sort(strArray, String.CASE_INSENSITIVE_ORDER);
    Collections.reverse(Arrays.asList(strArray));//输出: [z, C, a]

6.选择数组指定位置进行排序

    int[] arr = {3,2,1,5,4};
    Arrays.sort(arr,0,3);//给第0位(0开始)到第3位(不包括)排序
    String str = Arrays.toString(arr); // Arrays类的toString()方法能将数组中的内容全部打印出来
    System.out.print(str);//输出:[1, 2, 3, 5, 4]

7.使用比较器自定义排序,适用于多个比较维度

Integer[] arr12 = {11, 21, 33, -55, 44};
Arrays.sort(arr12, new Comparator<Integer>() {
            @Override
            public int compare(Integer o1, Integer o2) {
                return o2 - o1; //倒序   升序:o1-o2
            }
        });

补充:parallelSort()

parallelSort()它本质上使用并行的sort-merge(合并排序)算法。它将数组拆分成子数组,子数组本身进行排序,然后合并。对于执行的并行任务,它使用ForkJoin池。它只在满足特定条件时才使用并行特性。如果数组小于或等于8192,或者处理器只有一个核心,那么它使用顺序Dual-Pivot快速排序算法。否则,它使用并行排序。

简单一句话,大数据量、多核用parallelSort()性能更好。

七、binarySearch() 二分查找法找指定元素的索引(下标)

前提:数组一定是排好序的,否则会出错。如果有重复元素则返回最后一个元素的下标。


	int[] arr = {10,20,30,40,50};
	System.out.println(Arrays.binarySearch(arr, 30)); //输出:2 (下标索引值从0开始)
	System.out.println(Arrays.binarySearch(arr, 36));//输出:-4 (找不到元素,返回-x,从-1开始数,如题,返回-4)
	System.out.println(Arrays.binarySearch(arr, 0,3,30));//输出:2 (从0到3位(不包括)找30,找到了,在第2位,返回2)
    System.out.println(Arrays.binarySearch(arr, 0,3,40));//输出:-4 (从0到3位(不包括)找40,找不到,从-1开始数,返回-4)