Java 基础–Arrays工具类详解

Java 基础--Arrays工具类详解

简介

Java Arrays 工具类提供了一些用来操作数组的静态方法，这些方法包括如下：

• 排序和搜索
• sort()
• binarySearch()
• 数组拷贝
• copyOf()
• copyOfRange()
• 数组填充
• fill()
• 数组比较
• equals()
• 转换为列表
• asList()

下面将对这些方法进行详细说明。

排序和搜索

sort()

Java Arrays 工具类提供的 sort() 方法用于对指定数组进行排序。默认情况下，该方法按升序排列数组元素。sort() 方法使用的是快速排序（Quicksort）算法实现的。

sort() 方法有两种重载形式。第一种形式是对整个数组进行排序，第二种形式是指定排序范围：

public static void sort(int[] arr) // 对整个 int 数组按升序排序
public static void sort(int[] arr, int fromIndex, int toIndex) // 从 fromIndex 开始到 toIndex-1 ，对 int 数组进行排序

示例代码：

int[] arr = {22, 18, 1, 37, 99};
Arrays.sort(arr); // 对整个数组进行排序
System.out.println(Arrays.toString(arr)); // 输出排序后的数组
// 输出： [1, 18, 22, 37, 99]

binarySearch()

Java Arrays 工具类提供的 binarySearch() 方法用于对已排序的数组执行二分查找（Binary Search）。如果数组未排序，则参数“行为是未定义的”（Undefined）。

binarySearch() 方法有三种重载形式。第一种形式只要求数组和要查找的值，第二种形式还要求起始和结束索引，第三种形式还要求一个比较器。

public static int binarySearch(int[] arr, int key) // 需要查找的元素 key ，在 int 数组 arr 中找到的索引位置
public static int binarySearch(int[] arr, int fromIndex, int toIndex, int key) // 需要查找的元素 key ，在 int 数组 arr 中从索引 fromIndex 开始到索引 toIndex-1 的范围内找到的索引位置
public static int binarySearch(int[] arr, int key, Comparator<int> comparator) // 需要查找的元素 key ，在 int 数组 arr 中找到的索引位置，使用比较器进行比较

示例代码：

int[] arr = {1, 18, 22, 37, 99};
int index = Arrays.binarySearch(arr, 22); // 二分查找 22 在数组中的索引
System.out.println(index); // 输出： 2

数组拷贝

copyOf()

Java Arrays 工具类提供的 copyOf() 方法用于对原始数组进行复制，返回一个新的数组。新数组长度为指定长度，多余的元素由 0 填充。如果源数组长度小于指定的长度，则在新数组的末尾填充 0。

copyOf() 方法有两种重载形式。第一种形式是对整个原始数组进行复制，第二种形式是复制指定范围的原始数组：

public static char[] copyOf(char[] original, int newLength)  // 复制整个 char 数组
public static char[] copyOfRange(char[] original, int from, int to) // 复制 char 数组的一部分

示例代码：

char[] original = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e'};
char[] copy = Arrays.copyOf(original, 10); // 复制 char 数组 original，并将其长度增加至 10
System.out.println(Arrays.toString(copy)); // 输出：[a, b, c, d, e, , , , , ]

char[] copy2 = Arrays.copyOfRange(original, 1, 4); // 复制 char 数组 original 的索引 1 到 3 的元素
System.out.println(Arrays.toString(copy2)); // 输出：[b, c, d]

copyOfRange()

copyOfRange() 方法与 copyOf() 方法类似，也是用于对原始数组进行复制，并返回一个新的数组。但 copyOfRange() 方法的作用是复制指定范围内的值。

public static <T> T[] copyOfRange(T[] original, int from, int to, Class<? extends T[]> newType) // 复制一个对象数组的一部分
public static int[] copyOfRange(int[] original, int from, int to)  // 复制 int 数组的一部分

示例代码：

int[] original = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
int[] copy = Arrays.copyOfRange(original, 0, 5); // 复制原始数组的前 5 个元素
System.out.println(Arrays.toString(copy)); // 输出：[1, 2, 3, 4, 5]

数组填充

Java Arrays 工具类提供的 fill() 方法用于将指定值填充到数组中的每个元素上。

fill() 方法有两种重载形式。第一种形式是将整个数组填充为指定值，第二种形式是将指定范围内的数组元素填充指定值：

public static void fill(long[] a, long val) // 将整个 long 数组填充为指定值
public static void fill(int[] a, int fromIndex, int toIndex, int val)  // 将 int 数组的一部分填充为指定值

示例代码：

int[] arr = new int[5];
Arrays.fill(arr, 1); // 将 int 数组每个元素填充为 1
System.out.println(Arrays.toString(arr)); // 输出： [1, 1, 1, 1, 1]

Arrays.fill(arr, 1, 4, 0); // 将 int 数组索引 1 到 3 的元素填充为 0
System.out.println(Arrays.toString(arr)); // 输出： [1, 0, 0, 0, 1]

数组比较

Java Arrays 工具类提供的 equals() 方法用于比较两个数组是否相等。

equals() 方法有两种重载形式。第一种形式直接比较两个相同类型的值数组，第二种形式还可以指定比较范围。

public static boolean equals(int[] a, int[] a2)  // 比较两个 int 数组是否相等
public static boolean equals(Object[] a, Object[] a2) // 比较两个 Object 数组是否相等
public static boolean equals(int[] a, int[] a2, int length); // 比较两个 int 数组从索引 0 开始，到指定长度的元素是否相等

示例代码：

int[] arr1 = {1, 2, 3, 4};
int[] arr2 = {1, 2, 3, 4};
boolean isEqual = Arrays.equals(arr1, arr2); // 判断两个数组是否相等
System.out.println(isEqual); // 输出：true

int[] arr3 = {1, 2, 3, 4, 5};
boolean isEqual2 = Arrays.equals(arr1, arr3, arr1.length); // 判断两个数组从 0 开始，到指定长度是否相等
System.out.println(isEqual2); // 输出：true

转换为列表

Java Arrays 工具类提供的 asList() 方法能够将数组转换为列表。需要注意的是，asList() 方法返回的列表不能修改，否则会抛出异常。

public static <T> List<T> asList(T... a) // 将对象数组转换为定长列表

示例代码：

Integer[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
List<Integer> list = Arrays.asList(arr); // 将 Integer 数组转换为列表
System.out.println(list); // 输出：[1, 2, 3, 4, 5]