Java的Arrays类api详解

2021-11-02 09:13:02

Arrays类api详解

前言-Arrays介绍
一、toString() 打印数组
二、fill() 填充数组
三、equals() 比较数组元素是否相等
四、asList() 数组转列表
五、copyOf() 和 copyOfRange() 拷贝数组
六、sort() 数组排序
- 补充：parallelSort()
七、binarySearch() 二分查找法找指定元素的索引（下标）

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）

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