50-常用类-Arrays

1. 问题引出：数组操作的复杂性

在 Java 中，数组是非常常用的基本数据结构，但它在操作上有一定的限制。例如：

• 数组的大小一旦确定就不能更改。
• 手动进行数组的排序、查找、填充等操作需要编写很多冗长的代码。

为了简化数组的操作，Java 提供了一个工具类 Arrays ，它包含了大量的静态方法 ，用于处理数组的常见任务，如排序、查找、填充、比较等。该类属于 java.util 包，所有方法都是静态的，因此可以直接通过类名调用。

2.Arrays 类的常用方法

1. 排序

• Arrays.sort()：对数组进行排序。

  • 对于数字、字符类型的数组，Arrays.sort() 会按照升序排序。
  • 对于对象类型的数组，Arrays.sort() 会根据对象的自然顺序进行排序。

  示例：

  int[] arr = {5, 3, 8, 1, 2};
  Arrays.sort(arr);  // 对数组进行升序排序
  System.out.println(Arrays.toString(arr));  // 输出 [1, 2, 3, 5, 8]

注意：

1.因为数组是引用类型，所以通过sort排序后，会直接影响到实参 arr

2. 查找

• Arrays.binarySearch()：二分查找数组中的元素。该方法要求数组已经排序。

  int[] arr = {1, 2, 3, 5, 8};
  int index = Arrays.binarySearch(arr, 5);  // 查找 5 的索引位置
  System.out.println(index);  // 输出 3

3. 填充

• Arrays.fill()：将数组中的所有元素设置为指定的值。

  int[] arr = new int[5];
  Arrays.fill(arr, 10);  // 将 arr 数组的所有元素填充为 10
  System.out.println(Arrays.toString(arr));  // 输出 [10, 10, 10, 10, 10]

4. 数组转换

• Arrays.toString()：将数组转换为字符串形式，方便输出。

  int[] arr = {1, 2, 3, 4};
  System.out.println(Arrays.toString(arr));  // 输出 [1, 2, 3, 4]

eg：打印数组内容

public class ArraysMethod01 {
    public static void main(string[] args){

        Integer[] integers ={1,20,90};
            //原方法遍历数组
        for(int i=0;i<integers.length;i++){
            System.out.println(integers[i]);
        }

        //直接使用Arrays.tostring方法，显示数组
        System.out.println(Arrays.toString(integers))//输出 [1,20,90] ,把数组内容转换成字符串形式再套上[ ] 输出出来
    

    }
}

• Arrays.deepToString() ：如果数组包含嵌套数组，使用 Arrays.deepToString() 可以递归地将数组转换为字符串。

  int[][] arr = {{1, 2}, {3, 4}};
  System.out.println(Arrays.deepToString(arr));  // 输出 [[1, 2], [3, 4]]

5. 数组比较

• Arrays.equals()：比较两个数组是否相等，要求两个数组的长度相同且每个对应的元素都相等。

  int[] arr1 = {1, 2, 3};
  int[] arr2 = {1, 2, 3};
  System.out.println(Arrays.equals(arr1, arr2));  // 输出 true

• Arrays.compare()：按字典顺序比较两个数组。

  int[] arr1 = {1, 2, 3};
  int[] arr2 = {3, 2, 1};
  System.out.println(Arrays.compare(arr1, arr2));  // 输出负数，因为 arr1 小于 arr2

6. 数组复制

• Arrays.copyOf()：复制数组的部分或全部元素。

  int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
  int[] copiedArr = Arrays.copyOf(arr, 3);  // 复制前 3 个元素
  System.out.println(Arrays.toString(copiedArr));  // 输出 [1, 2, 3]

• Arrays.copyOfRange()：复制数组的指定范围的元素。

  int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
  int[] copiedArr = Arrays.copyOfRange(arr, 1, 4);  // 复制索引 1 到 3 的元素
  System.out.println(Arrays.toString(copiedArr));  // 输出 [2, 3, 4]

7. 数组填充与替换

• Arrays.setAll()：为数组的每个元素设置一个值，可以使用 Lambda 表达式进行填充。

  int[] arr = new int[5];
  Arrays.setAll(arr, i -> i * 2);  // 使用 Lambda 填充数组，每个元素是其索引的两倍
  System.out.println(Arrays.toString(arr));  // 输出 [0, 2, 4, 6, 8]