java.util.Arrays 类是 JDK 提供的一个工具类,用来处理数组的各种方法,而且每个方法基本上都是静态方法,能直接通过类名Arrays调用。
1、asList
public static <T> List<T> asList(T... a) { return new ArrayList<>(a); }
作用是返回由指定数组支持的固定大小列表。
注意:这个方法返回的 ArrayList 不是我们常用的集合类 java.util.ArrayList。这里的 ArrayList 是 Arrays 的一个内部类 java.util.Arrays.ArrayList。这个内部类有如下属性和方法:
1 private static class ArrayList<E> extends AbstractList<E> 2 implements RandomAccess, java.io.Serializable 3 { 4 private static final long serialVersionUID = -2764017481108945198L; 5 private final E[] a; 6 7 ArrayList(E[] array) { 8 if (array==null) 9 throw new NullPointerException(); 10 a = array; 11 } 12 13 public int size() { 14 return a.length; 15 } 16 17 public Object[] toArray() { 18 return a.clone(); 19 } 20 21 public <T> T[] toArray(T[] a) { 22 int size = size(); 23 if (a.length < size) 24 return Arrays.copyOf(this.a, size, 25 (Class<? extends T[]>) a.getClass()); 26 System.arraycopy(this.a, 0, a, 0, size); 27 if (a.length > size) 28 a[size] = null; 29 return a; 30 } 31 32 public E get(int index) { 33 return a[index]; 34 } 35 36 public E set(int index, E element) { 37 E oldValue = a[index]; 38 a[index] = element; 39 return oldValue; 40 } 41 42 public int indexOf(Object o) { 43 if (o==null) { 44 for (int i=0; i<a.length; i++) 45 if (a[i]==null) 46 return i; 47 } else { 48 for (int i=0; i<a.length; i++) 49 if (o.equals(a[i])) 50 return i; 51 } 52 return -1; 53 } 54 55 public boolean contains(Object o) { 56 return indexOf(o) != -1; 57 } 58 }
①、返回的 ArrayList 数组是一个定长列表,我们只能对其进行查看或者修改,但是不能进行添加或者删除操作
通过源码我们发现该类是没有add()或者remove() 这样的方法的,如果对其进行增加或者删除操作,都会调用其父类 AbstractList 对应的方法,而追溯父类的方法最终会抛出 UnsupportedOperationException 异常。如下:
1 String[] str = {"a","b","c"}; 2 List<String> listStr = Arrays.asList(str); 3 listStr.set(1, "e");//可以进行修改 4 System.out.println(listStr.toString());//[a, e, c] 5 listStr.add("a");//添加元素会报错 java.lang.UnsupportedOperationException
②、引用类型的数组和基本类型的数组区别
1 String[] str = {"a","b","c"}; 2 List listStr = Arrays.asList(str); 3 System.out.println(listStr.size());//3 4 5 int[] i = {1,2,3}; 6 List listI = Arrays.asList(i); 7 System.out.println(listI.size());//1
上面的结果第一个listStr.size()==3,而第二个 listI.size()==1。这是为什么呢?
我们看源码,在 Arrays.asList 中,方法声明为 <T> List<T> asList(T... a)。该方法接收一个可变参数,并且这个可变参数类型是作为泛型的参数。我们知道基本数据类型是不能作为泛型的参数的,但是数组是引用类型,所以数组是可以泛型化的,于是 int[] 作为了整个参数类型,而不是 int 作为参数类型。
所以将上面的方法泛型化补全应该是:
1 String[] str = {"a","b","c"}; 2 List<String> listStr = Arrays.asList(str); 3 System.out.println(listStr.size());//3 4 5 int[] i = {1,2,3}; 6 List<int[]> listI = Arrays.asList(i);//注意这里List参数为 int[] ,而不是 int 7 System.out.println(listI.size());//1 8 9 Integer[] in = {1,2,3}; 10 List<Integer> listIn = Arrays.asList(in);//这里参数为int的包装类Integer,所以集合长度为3 11 System.out.println(listIn.size());//3
③、返回的列表ArrayList里面的元素都是引用,不是独立出来的对象
1 String[] str = {"a","b","c"}; 2 List<String> listStr = Arrays.asList(str); 3 //执行更新操作前 4 System.out.println(Arrays.toString(str));//[a, b, c] 5 listStr.set(0, "d");//将第一个元素a改为d 6 //执行更新操作后 7 System.out.println(Arrays.toString(str));//[d, b, c]
这里的Arrays.toString()方法就是打印数组的内容,后面会介绍。我们看修改集合的内容,原数组的内容也变化了,所以这里传入的是引用类型。
④、已知数组数据,如何快速获取一个可进行增删改查的列表List?
1 String[] str = {"a","b","c"}; 2 List<String> listStr = new ArrayList<>(Arrays.asList(str)); 3 listStr.add("d"); 4 System.out.println(listStr.size());//4
这里的ArrayList 集合类后面我们会详细讲解,大家目前只需要知道有这种用法即可。
⑤、Arrays.asList() 方法使用场景
Arrays工具类提供了一个方法asList, 使用该方法可以将一个变长参数或者数组转换成List 。但是,生成的List的长度是固定的;能够进行修改操作(比如,修改某个位置的元素);不能执行影响长度的操作(如add、remove等操作),否则会抛出UnsupportedOperationException异常。
所以 Arrays.asList 比较适合那些已经有数组数据或者一些元素,而需要快速构建一个List,只用于读取操作,而不进行添加或删除操作的场景。
2、sort
该方法是用于数组排序,在 Arrays 类中有该方法的一系列重载方法,能对7种基本数据类型,包括 byte,char,double,float,int,long,short 等都能进行排序,还有 Object 类型(实现了Comparable接口),以及比较器 Comparator 。
①、基本类型的数组
这里我们以 int[ ] 为例看看:
1 int[] num = {1,3,8,5,2,4,6,7}; 2 Arrays.sort(num); 3 System.out.println(Arrays.toString(num));//[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
通过调用 sort(int[] a) 方法,将原数组按照升序的顺序排列。下面我们通过源码看看是如何实现排序的:
public static void sort(int[] a) { DualPivotQuicksort.sort(a, 0, a.length - 1, null, 0, 0); }
在 Arrays.sort 方法内部调用 DualPivotQuicksort.sort 方法,这个方法的源码很长,分别对于数组的长度进行了各种算法的划分,包括快速排序,插入排序,冒泡排序都有使用。详细源码可以参考这篇博客。
②、对象类型数组
该类型的数组进行排序可以实现 Comparable 接口,重写 compareTo 方法进行排序。
1 String[] str = {"a","f","c","d"}; 2 Arrays.sort(str); 3 System.out.println(Arrays.toString(str));//[a, c, d, f]
String 类型实现了 Comparable 接口,内部的 compareTo 方法是按照字典码进行比较的。
③、没有实现Comparable接口的,可以通过Comparator实现排序
1 Person[] p = new Person[]{new Person("zhangsan",22),new Person("wangwu",11),new Person("lisi",33)}; 2 Arrays.sort(p,new Comparator<Person>() { 3 @Override 4 public int compare(Person o1, Person o2) { 5 if(o1 == null || o2 == null){ 6 return 0; 7 } 8 return o1.getPage()-o2.getPage(); 9 } 10 }); 11 System.out.println(Arrays.toString(p));
3、binarySearch
用二分法查找数组中的某个元素。该方法和 sort 方法一样,适用于各种基本数据类型以及对象。
注意:二分法是对以及有序的数组进行查找(比如先用Arrays.sort()进行排序,然后调用此方法进行查找)。找到元素返回下标,没有则返回 -1
实例:
1 int[] num = {1,3,8,5,2,4,6,7}; 2 Arrays.sort(num); 3 System.out.println(Arrays.toString(num));//[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8] 4 System.out.println(Arrays.binarySearch(num, 2));//返回元素的下标 1
具体源码实现:
1 public static int binarySearch(int[] a, int key) { 2 return binarySearch0(a, 0, a.length, key); 3 } 4 private static int binarySearch0(int[] a, int fromIndex, int toIndex,int key) { 5 int low = fromIndex; 6 int high = toIndex - 1; 7 8 while (low <= high) { 9 int mid = (low + high) >>> 1;//取中间值下标 10 int midVal = a[mid];//取中间值 11 12 if (midVal < key) 13 low = mid + 1; 14 else if (midVal > key) 15 high = mid - 1; 16 else 17 return mid; 18 } 19 return -(low + 1); 20 }
4、copyOf
拷贝数组元素。底层采用 System.arraycopy() 实现,这是一个native方法。
public static native void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length);
src:源数组
srcPos:源数组要复制的起始位置
dest:目的数组
destPos:目的数组放置的起始位置
length:复制的长度
注意:src 和 dest都必须是同类型或者可以进行转换类型的数组。
int[] num1 = {1,2,3}; int[] num2 = new int[3]; System.arraycopy(num1, 0, num2, 0, num1.length); System.out.println(Arrays.toString(num2));//[1, 2, 3]
/** * @param original 源数组 * @param newLength //返回新数组的长度 * @return */ public static int[] copyOf(int[] original, int newLength) { int[] copy = new int[newLength]; System.arraycopy(original, 0, copy, 0, Math.min(original.length, newLength)); return copy; }
5、equals 和 deepEquals
①、equals
equals 用来比较两个数组中对应位置的每个元素是否相等。
八种基本数据类型以及对象都能进行比较。
我们先看看 int类型的数组比较源码实现:
1 public static boolean equals(int[] a, int[] a2) { 2 if (a==a2)//数组引用相等,则里面的元素一定相等 3 return true; 4 if (a==null || a2==null)//两个数组其中一个为null,都返回false 5 return false; 6 7 int length = a.length; 8 if (a2.length != length)//两个数组长度不等,返回false 9 return false; 10 11 for (int i=0; i<length; i++)//通过for循环依次比较数组中每个元素是否相等 12 if (a[i] != a2[i]) 13 return false; 14 15 return true; 16 }
在看对象数组的比较:
1 public static boolean equals(Object[] a, Object[] a2) { 2 if (a==a2) 3 return true; 4 if (a==null || a2==null) 5 return false; 6 7 int length = a.length; 8 if (a2.length != length) 9 return false; 10 11 for (int i=0; i<length; i++) { 12 Object o1 = a[i]; 13 Object o2 = a2[i]; 14 if (!(o1==null ? o2==null : o1.equals(o2))) 15 return false; 16 } 17 18 return true; 19 }
基本上也是通过 equals 来判断。
②、deepEquals
也是用来比较两个数组的元素是否相等,不过 deepEquals 能够进行比较多维数组,而且是任意层次的嵌套数组。
String[][] name1 = {{ "G","a","o" },{ "H","u","a","n"},{ "j","i","e"}}; String[][] name2 = {{ "G","a","o" },{ "H","u","a","n"},{ "j","i","e"}}; System.out.println(Arrays.equals(name1,name2));// false System.out.println(Arrays.deepEquals(name1,name2));// true
6、fill
该系列方法用于给数组赋值,并能指定某个范围赋值。
//给a数组所有元素赋值 val public static void fill(int[] a, int val) { for (int i = 0, len = a.length; i < len; i++) a[i] = val; } //给从 fromIndex 开始的下标,toIndex-1结尾的下标都赋值 val,左闭右开 public static void fill(int[] a, int fromIndex, int toIndex, int val) { rangeCheck(a.length, fromIndex, toIndex);//判断范围是否合理 for (int i = fromIndex; i < toIndex; i++) a[i] = val; }
7、toString 和 deepToString
toString 用来打印一维数组的元素,而 deepToString 用来打印多层次嵌套的数组元素。
1 public static String toString(int[] a) { 2 if (a == null) 3 return "null"; 4 int iMax = a.length - 1; 5 if (iMax == -1) 6 return "[]"; 7 8 StringBuilder b = new StringBuilder(); 9 b.append('['); 10 for (int i = 0; ; i++) { 11 b.append(a[i]); 12 if (i == iMax) 13 return b.append(']').toString(); 14 b.append(", "); 15 } 16 }
参考文档:https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/Arrays.html