Java Arrays

Arrays

操作数组的工具类，定义在java.util包中

并没有提供构造方法，但是里面的成员方法都是静态的

方法名	说明
public static String toString(数组)	把数组拼接成一个字符串
public static int binarySearch(数组, 查找的元素)	二分法查找数组
public static int[] copyOf(原数组, 新数组长度)	拷贝数组
public static int[] copyOfRange(原数组, 起始索引, 结束索引)	拷贝数组（指定范围）
public static void fill(数组, 元素)	填充数组
public static void sort(数组)	按照默认方式进行数组排序
public static void sort(数组, 排序规则)	按照指定的规则排序

• Arrays.toString()方法底层原理
  • 在底层创建StringBuilder对象进行字符串的拼接

public static String toString(int[] a) {
    if (a == null) {
        return "null";
    }
    int iMax = a.lenght - 1;
    if (iMax = -1) {
        return "[]";
    }
    
    StringBuilder b = new StringBuilder();
    b.append('[');
    if (i == iMax) {
        return b.append(']').toString();
    } else {
        b.append(", ");
    }
}

• Arrays.binarySearch()方法细节

  • 返回的是数据在数组中的索引
  • 二分查找的前提：数组中的元素必须是有序的，数组中的元素必须是升序的
  • 如果要查找的元素是存在的，那么返回的是真实的索引
    • 但是如果要查找的数据是无序的，返回的是 -插入点 - 1
    • 插入点：数据应该插入的索引
    • 为什么要减1？
      • 如果此时我们要查找数字0，那么如果返回的是 -插入点，就会出现问题了
      • 如果要查找数字0，此时若0是不存在的，但是按照上面的规则 -插入点，那么返回的是-0，出现歧义
      • 为了避免这种情况，Java在这个基础上再减1

• Arrays.copyOf()方法底层原理和细节

  • 底层调用System.arraycopy()方法
  • 参数一：老数组
  • 参数二：新数组的长度
  • 如果新数组的长度小于老数组的长度，会部分拷贝
  • 如果新数组的长度等于老数组的长度，会完全拷贝
  • 如果新数组的长度大于老数组的长度，会加上默认初始值

• Arrays.copyOfRange()方法细节

  • 包头不包尾，包左不包右

• Arrays.fill()方法底层原理

  • 将数组中的所有元素全部替换

public static void fill(int[] a, int val) {
    for (int i = 0, len = a.length; i < len; i++) {
        a[i] = val;
    }
}

• Array.sort(数组)方法底层原理
  • 底层使用的是快速排序
• Array.sort(数组, 排序规则)方法细节和底层原理
  • 参数一：要排序的数组
  • 参数二：排序的规则
    • 只能给引用数据类型的数组进行排序
      • 如果数组是基本数据类型的，需要变成其对应的包装类
    • 第二个参数是一个接口，所以我们再调用方法的时候，需要传递这个接口的实现类对象，作为排序的规则
      • 但是这个实现类只需要使用一次，所以就没有必要单独的去写一个类，直接采取匿名内部类的方式就可以了
  • 底层原理
    • 利用插入排序 + 二分查找的方式进行排序
      • 默认把0索引的数据当作有序的序列，1索引到最后认为是无序的序列
      • 遍历无序的序列得到里面的每一个元素，假设当前遍历得到的元素是A元素
      • 把A元素往有序序列中进行插入，再插入的时候，是利用二分查找的方式确定A元素的插入点
      • 拿着A元素，跟插入点的元素进行比较，比较的规则就是compare方法的方法体
        • 如果方法的返回值是负数，拿着A继续跟前面的数据进行比较
        • 如果方法的返回值是正数，拿着A继续跟后面的数据进行比较
        • 如果方法的返回值是0，也拿着A继续跟后面的数据进行比较
        • 直到A能确定A的最终位置为止
    • compare(Object o1,Object o2)方法的细节
      • 参数一 o1：表示在无序序列中，遍历得到的每一个元素
      • 参数二 o2：有序序列中的元素
      • 返回值
        • 负数：表示当前要插入的元素是小的，放在前面
        • 正数：表示当前要插入的元素是大的，放在后面
        • 0：表示当前要插入的元素跟现在的元素跟现在的元素比是一样的，也会放在后面

Integer[] arr = {2, 3, 1, 5, 6, 7, 8, 4, 9,};

Arrays.sort(arr, new Comparator<Integer>() {
    @Override
    public int compare(Integer o1， Integer o2) {
        return o1 - o2;  //升序排列
        //return o2 - o1;  //降序排列
    }
});