集合框架3-Arrays 类

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mob604756efcf97 2021-09-07 21:28:00

文章标签 集合框架 Java 基础数组 ide java 文章分类 代码人生

Arrays 和 Collections是分别操作数组和集合的两个工具类。今天就来对 Arrays 中的内容作个总结。

一、Arrays 类概述

Arrays 类位于 java.util包中。Arrays 继承 Object

java.lang.Object
↳ java.util.Arrays

Arrays 类中的静态方法可以对数组进行排序、查询、搜索等等操作。

二、Arrays 类中方法

1. `Arrays.asList()`

方法描述

该方法返回一个 ArrayList , 其返回的 ArrayList 从下面的代码可以看出不是我们平常 new 出来的动态可扩展的 ArrayList。可以看这篇 ArrayList

@SafeVarargs
@SuppressWarnings("varargs")
public static <T> List<T> asList(T... a) {
return new ArrayList<>(a);
}

/**
* @serial include
*/
private static class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements RandomAccess, java.io.Serializable
{
private static final long serialVersionUID = -2764017481108945198L;
private final E[] a;

ArrayList(E[] array) {
a = Objects.requireNonNull(array);
    }

@Override
public int size() {
return a.length;
    }

@Override
public Object[] toArray() {
return a.clone();
    }

@Override
@SuppressWarnings("unchecked")
public <T> T[] toArray(T[] a) {
int size = size();
if (a.length < size)
return Arrays.copyOf(this.a, size,
                                 (Class<? extends T[]>) a.getClass());
System.arraycopy(this.a, 0, a, 0, size);
if (a.length > size)
a[size] = null;
return a;
    }

@Override
public E get(int index) {
return a[index];
    }

@Override
public E set(int index, E element) {
E oldValue = a[index];
a[index] = element;
return oldValue;
    }

@Override
public int indexOf(Object o) {
E[] a = this.a;
if (o == null) {
for (int i = 0; i < a.length; i++)
if (a[i] == null)
return i;
        } else {
for (int i = 0; i < a.length; i++)
if (o.equals(a[i]))
return i;
        }
return -1;
    }

@Override
public boolean contains(Object o) {
return indexOf(o) != -1;
    }

@Override
public Spliterator<E> spliterator() {
return Spliterators.spliterator(a, Spliterator.ORDERED);
    }

@Override
public void forEach(Consumer<? super E> action) {
Objects.requireNonNull(action);
for (E e : a) {
action.accept(e);
        }
    }

@Override
public void replaceAll(UnaryOperator<E> operator) {
Objects.requireNonNull(operator);
E[] a = this.a;
for (int i = 0; i < a.length; i++) {
a[i] = operator.apply(a[i]);
        }
    }

@Override
public void sort(Comparator<? super E> c) {
Arrays.sort(a, c);
    }
}

来个例子

public static void main(String[] args) {
//创建一个数组
int[] a = {1,2,3};
//new 一个 ArrayList
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);


System.out.println(list);//[1, 2, 3]

System.out.println(a); //[I@1540e19d
System.out.println(Arrays.toString(a));//[1, 2, 3]

/*如果将基本数据类型的数组作为参数传入，该方法会把整个数组当成一个元素*/
System.out.println(Arrays.asList(a));//[[I@1540e19d] 
System.out.println(Arrays.asList(1,2,3));//[1, 2, 3]
}

2. `Arrays.sort(originalArray)`

方法描述

对数组所有元素进行升序排序，没有返回值。

来个例子

int[] a = {1,2,3,9,4,5,6,7,8};
Arrays.sort(a);
System.out.println(Arrays.toString(a));//[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

3. `Arrays.sort(originalArray, fromIndex, endIndex)`

方法描述

对数组特定序列进行升序排序，从 [fromIndex, endIndex]区域的数组元素进行排序

来个例子

int[] a = {1,2,3,9,4,5,6,7,8};
Arrays.sort(a,0,5);
System.out.println(Arrays.toString(a));//[1, 2, 3, 4, 9, 5, 6, 7, 8]

4. `Arrays.sort(T[] a, Comparator<super T> c )`

方法描述

利用自定义的比较器，来对数组元素进行排序

来个例子


// Java program to demonstrate working of Comparator
// interface
import java.util.*;
import java.lang.*;
import java.io.*;

// A class to represent a student.
class Student {
int rollno;
String name, address;

// Constructor
public Student(int rollno, String name,
String address)
    {
this.rollno = rollno;
this.name = name;
this.address = address;
    }

// Used to print student details in main()
public String toString()
    {
return this.rollno + " "
+ this.name + " "
+ this.address;
    }
}
//自定义的比较器，对两个对象的 rollno 属性进行比较
class Sortbyroll implements Comparator<Student> {
// Used for sorting in ascending order of
// roll number
public int compare(Student a, Student b)
    {
return a.rollno - b.rollno;
    }
}

// Driver class
class Main {
public static void main(String[] args)
    {
Student[] arr = { new Student(1, "bbbb", "london"),
new Student(3, "aaaa", "nyc"),
new Student(2, "cccc", "jaipur") };

System.out.println("Unsorted-未排序前");
for (int i = 0; i < arr.length; i++)
System.out.println(arr[i]);

Arrays.sort(arr, new Sortbyroll());

System.out.println("\nSorted by rollno-排序后");
for (int i = 0; i < arr.length; i++)
System.out.println(arr[i]);
    }
}
/** 输出结果：
*Unsorted-未排序前
*1 bbbb london
*3 aaaa nyc
*2 cccc jaipur
*
*Sorted by rollno-排序后
*1 bbbb london
*2 cccc jaipur
*3 aaaa nyc
*
**/

5. `Arrays.sort(T[] a, int fromIndex, int toIndex, Comparator<super T> c)`

方法描述

利用自定义的比较器，来对数组中指定范围元素进行排序

来个例子

把4中代码换成

Arrays.sort(arr, 1, 2, new Sortbyroll());//对第一、二个元素进行比较
/** 输出结果：
*Unsorted-未排序前
*1 bbbb london
*3 aaaa nyc
*2 cccc jaipur
*
*Sorted by rollno-排序后
*1 bbbb london
*3 aaaa nyc
*2 cccc jaipur
*
**/

6. `Arrays.parallelSort(originalArray)`

方法描述

对数组元素进行升序排序，当数据规模较大时，性能更好（并行排序）。

来个例子

int[] a = {1,2,3,9,4,5,6,7,8};
Arrays.parallelSort(a);
System.out.println(Arrays.toString(a));//[1, 2, 3, 4, 9, 5, 6, 7, 8]

7.`Arrays.fill(originalArray, fillValue)` 和 `Arrays.fill(originalArray, intfromIndex, int toIndex, fillValue)`

方法描述

用 fillValue 值来填充数组。前一个函数填充所有，后面的函数填充指定范围。

来个例子

int[] a = {1,2,3,9,4,5,6,7,8};
Arrays.fill(a,1);//[1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1]
Arrays.fill(a,1,3,1);//[1, 1, 1, 9, 4, 5, 6, 7, 8]

8.`Arrays.equals(array1, array2)` 和 `Arrays.deepEquals(array1, array2)`

方法描述

判断两个数组是否相等, 返回布尔值

equals()主要针对基本数据和Object 一维数组，其比较规则如下：

if (a==a2)
return true;
if (a==null || a2==null)
return false;

int length = a.length;
if (a2.length != length)
return false;

for (int i=0; i<length; i++) {
Object o1 = a[i];
Object o2 = a2[i];
if (!(o1==null ? o2==null : o1.equals(o2)))
return false;
}

return true;

deepEquals()主要是多维数组的比较，其比较规则为：

if (a1 == a2)
return true;
if (a1 == null || a2==null)
return false;
int length = a1.length;
if (a2.length != length)
return false;

for (int i = 0; i < length; i++) {
Object e1 = a1[i];
Object e2 = a2[i];

if (e1 == e2)
continue;
if (e1 == null)
return false;

// Figure out whether the two elements are equal
boolean eq = deepEquals0(e1, e2);

if (!eq)
return false;
}

来个例子

int[] a = {1,2,3,9,4,5,6,7,8};
int[] b = {1,2};
int[][] c = {{1,2},{1,3}};
int[][] d = {{1,2},{1,3}};
Arrays.equals(a,b);//false
Arrays.equals(c,d);//true

9.`Arrays.hashCode(originalArray)` 和 `Arrays.deepHashCode(originalArray)`

方法描述

返回该数组的哈希值

前面一个函数是返回一维数组，后面是多维数组

来个例子

int[] a = {1,2,3,9,4,5,6,7,8};
int[][] c = {{1,2},{1,3}};
System.out.println(Arrays.hashCode(a));//887857437
System.out.println(Arrays.deepHashCode(c));//31776

10.`Arrays.binarySearch(originalArray, key)` 和`Arrays.binarySearch(originalArray,fromIndex,toIndex,key,Comparator)`

方法描述

方法一：在数组中对某值进行二分查找（注意要先对数组排序！），如果存在返回其下标，否则返回 -（数组极值下标 +1）。

方法二：方法中的参数限定数组的范围，Comparator 是自定义的比较器

来个例子

int[] a = {1,2,3,4,5,9,6,7,8};
Arrays.sort(a);
System.out.println(Arrays.binarySearch(a,1));//0
System.out.println(Arrays.binarySearch(a,0));//-1
System.out.println(Arrays.binarySearch(a,10));//-10

11.`Arrays.copyOf(originalArray, newLength)` 和 `Arrays.copyOfRange(originalArray,fromIndex,endIndex)`

方法描述

方法一：拷贝数组，newLength 是拷贝的长度，如果超过原数组的长度，则用 null 进行填充。并返回一个新数组。

方法二：拷贝数组，fromIndex 和 endIndex 是数组的范围下标。并返回一个新数组。

来个例子

int[] a = {1,2,3,9,4,5,6,7,8};
System.out.println(Arrays.toString(Arrays.copyOf(a,3)));//[1,2,3]
System.out.println(Arrays.toString(Arrays.copyOfRange(a,0,3)));//[1,2,3]

13.`Arrays.toString(originalArray)` 和 `Arrays.deepToString(originalArray)`

方法描述

返回数组元素的字符串形式，方法一是一维数组，方法二是多维数组。

来个例子

int[] a = {1,2,3,9,4,5,6,7,8};
System.out.println(Arrays.toString(a));//[1,2,3,9,4,5,6,7,8]
int[][] c = {{1,2},{3}};
System.out.println(Arrays.deepToString(c));//[[1, 2], [3]]

14.`Arrays.setAll(originalArray,functionalGenerator)`和 `Arrays.parallelSetAll(originalArray, functionalGenerator)`

方法描述

方法一：将数组中的所有元素，串行的使用方法提供的生成器函数来计算每个元素（一元操作）

方法二：将数组中的所有元素，串行的使用方法提供的生成器来计算每个元素（一元操作）适用于大规模数据

来个例子

int[] a = {1,2,3,9,4,5,6,7,8};
Arrays.setAll(a, i -> a[i] * 2);
System.out.println(Arrays.toString(a));//[2,4,6,18,8,10,12,14,16]

Arrays.parallelSetAll(a, i  -> a[i] * 2);
System.out.println(Arrays.toString(a));//[2,4,6,18,8,10,12,14,16]

15. `Arrays.parallelPrefix(originalArray, BinaryOperator op)` 和 `Arrays.parallelPrefix(originalArray, int fromIndex, int toIndex, BinaryOperator op)`

方法描述

方法一：将数组中所有元素，并行使用生成器函数来计算每个元素（二元操作）

方法二：将数组中部分序列元素，并行使用生成器函数来计算每个元素（二元操作）

来个例子

int[] a = {1,2,3,9,4,5,6,7,8};
Arrays.parallelPrefix(a, (x,y) -> x*y);//依次累乘
System.out.println(Arrays.toString(a));//[1, 2, 6, 54, 216, 1080, 6480, 45360, 362880]

Arrays.parallelPrefix(a, 0, 3, (x,y) -> x*y);//依次累乘
System.out.println(Arrays.toString(a));//[1, 2, 6, 9, 4, 5, 6, 7, 8]

16.`Arrays.spliterator(originalArray)` 和 `Arrays.spliterator(originalArray,fromIndex,endIndex）`

方法描述

返回数组的分片迭代器，用于并行的遍历数组

来个例子

int[] a = {1,2,3,9,4,5,6,7,8};
Spliterator<Integer> s = Arrays.spliterator(a);
s.forEachRemaining(System.out::println);
/**
*
*1
*2
*3
*9
*4
*5
*6
*7
*8
**/

17.`Arrays.stream(originalArray)`

方法描述

返回数组的流，可以对数组使用 Stream 相关的方法。

来个例子

int[] a = {1,2,3,9,4,5,6,7,8};
List<Integer> list = Arrays.stream(a).collect(toList());
System.out.println(list);//[1,2,3,9,4,5,6,7,]

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