Java实现的数组去重与排序操作详解

1. 去重操作

1.1 利用HashSet去重

利用HashSet可以对无序数组进行去重，操作属于较为简单的算法。

示例代码如下：

public static int[] removeDuplicates(int[] nums) {
    Set<Integer> set = new HashSet<>();
    for (int num : nums) {
        set.add(num);
    }
    int[] result = new int[set.size()];
    int i = 0;
    for (int num : set) {
        result[i++] = num;
    }

    return result;
}

在该示例中，我们利用HashSet的特性，快速进行无序数组去重操作。需要注意的是，在HashSet中数字的存储并不是按照原数组的顺序进行的，因此操作后的结果也将变为无序。

1.2 利用双指针去重

利用双指针可以对有序数组进行去重操作，也是计算时间更少的去重算法。

示例代码如下：

public static int[] removeDuplicates(int[] nums) {
    if (nums.length == 0) {
        return nums;
    }
    int i = 0;
    for (int j = 1; j < nums.length; j++) {
        if (nums[j] != nums[i]) {
            i++;
            nums[i] = nums[j];
        }
    }
    int[] result = new int[i + 1];
    System.arraycopy(nums, 0, result, 0, i + 1);
    return result;
}

在该示例中，我们利用了有序数组的特性，通过快速比对数组元素，屏蔽掉重复的元素，实现了快速的去重操作。

2. 排序操作

2.1 利用Arrays.sort()函数排序

Java中提供了快速排序Arrays.sort()函数，可以快速对数组进行排序。

示例代码如下：

public static void sortArray(int[] nums) {
    Arrays.sort(nums);
}

在该示例中，我们调用了Java自带的Arrays.sort()函数，即可对数组进行排序操作。

2.2 利用快速排序算法进行排序

利用快速排序算法进行排序操作，也是一种快速排序算法。

示例代码如下：

public static void sortArray(int[] nums, int left, int right) {
    if (left < right) {
        int pivotIndex = partition(nums, left, right);
        sortArray(nums, left, pivotIndex - 1);
        sortArray(nums, pivotIndex + 1, right);
    }
}

private static int partition(int[] nums, int left, int right) {
    int pivot = nums[left];
    int i = left;
    int j = right;
    while (i < j) {
        while (i < j && nums[j] > pivot) j--;
        while (i < j && nums[i] <= pivot) i++;
        if (i < j) {
            swap(nums, i, j);
        }
    }
    swap(nums, left, i);
    return i;
}

private static void swap(int[] nums, int i, int j) {
    int temp = nums[i];
    nums[i] = nums[j];
    nums[j] = temp;
}

在该示例中，我们通过快速排序算法实现了对数组的快速排序。

3. 完整操作示例

下面给出一份完整的实现示例，对数组的去重和排序操作，包括双指针操作、HashSet去重操作、Arrays.sort()排序操作和快速排序算法实现操作。

示例代码如下：

import java.util.Arrays;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class ArrayUtils {

    // 双指针去重操作
    public static int[] removeDuplicatesByDoublePointer(int[] nums) {
        if (nums.length == 0) {
            return nums;
        }
        int i = 0;
        for (int j = 1; j < nums.length; j++) {
            if (nums[j] != nums[i]) {
                i++;
                nums[i] = nums[j];
            }
        }
        int[] result = new int[i + 1];
        System.arraycopy(nums, 0, result, 0, i + 1);
        return result;
    }

    // HashSet去重操作
    public static int[] removeDuplicatesByHashSet(int[] nums) {
        Set<Integer> set = new HashSet<>();
        for (int num : nums) {
            set.add(num);
        }
        int[] result = new int[set.size()];
        int i = 0;
        for (int num : set) {
            result[i++] = num;
        }

        return result;
    }

    // Arrays.sort()函数排序
    public static void sortArrayByArraysSort(int[] nums) {
        Arrays.sort(nums);
    }

    // 快速排序算法排序
    public static void sortArrayByQuickSort(int[] nums, int left, int right) {
        if (left < right) {
            int pivotIndex = partition(nums, left, right);
            sortArrayByQuickSort(nums, left, pivotIndex - 1);
            sortArrayByQuickSort(nums, pivotIndex + 1, right);
        }
    }

    private static int partition(int[] nums, int left, int right) {
        int pivot = nums[left];
        int i = left;
        int j = right;
        while (i < j) {
            while (i < j && nums[j] > pivot) j--;
            while (i < j && nums[i] <= pivot) i++;
            if (i < j) {
                swap(nums, i, j);
            }
        }
        swap(nums, left, i);
        return i;
    }

    private static void swap(int[] nums, int i, int j) {
        int temp = nums[i];
        nums[i] = nums[j];
        nums[j] = temp;
    }
}

在该示例中，我们完成了对数组的去重和排序操作，可以满足大多数的需求场景。