聊聊 Java 集合框架中的Arrays

Arrays 和 Collections是分别操作数组和集合的两个工具类。今天就来对 Arrays 中的内容作个总结。

一、Arrays 类概述

Arrays 类位于 java.util包中。Arrays 继承 Object

java.lang.Object↳ java.util.Arrays

Arrays 类中的静态方法可以对数组进行排序、查询、搜索等等操作。

二、Arrays 类中方法

1. `Arrays.asList()`

方法描述

该方法返回一个 ArrayList , 其返回的 ArrayList 从下面的代码可以看出不是我们平常 new 出来的动态可扩展的 ArrayList。可以看这篇 ArrayList

@SafeVarargs
@SuppressWarnings("varargs")
public static <T> List<T> asList(T... a) {return new ArrayList<>(a);
}/*** @serial include*/
private static class ArrayList<E> extends AbstractList<E>implements RandomAccess, java.io.Serializable
{private static final long serialVersionUID = -2764017481108945198L;private final E[] a;ArrayList(E[] array) {a = Objects.requireNonNull(array);}@Overridepublic int size() {return a.length;}@Overridepublic Object[] toArray() {return a.clone();}@Override@SuppressWarnings("unchecked")public <T> T[] toArray(T[] a) {int size = size();if (a.length < size)return Arrays.copyOf(this.a, size,(Class<? extends T[]>) a.getClass());System.arraycopy(this.a, 0, a, 0, size);if (a.length > size)a[size] = null;return a;}@Overridepublic E get(int index) {return a[index];}@Overridepublic E set(int index, E element) {E oldValue = a[index];a[index] = element;return oldValue;}@Overridepublic int indexOf(Object o) {E[] a = this.a;if (o == null) {for (int i = 0; i < a.length; i++)if (a[i] == null)return i;} else {for (int i = 0; i < a.length; i++)if (o.equals(a[i]))return i;}return -1;}@Overridepublic boolean contains(Object o) {return indexOf(o) != -1;}@Overridepublic Spliterator<E> spliterator() {return Spliterators.spliterator(a, Spliterator.ORDERED);}@Overridepublic void forEach(Consumer<? super E> action) {Objects.requireNonNull(action);for (E e : a) {action.accept(e);}}@Overridepublic void replaceAll(UnaryOperator<E> operator) {Objects.requireNonNull(operator);E[] a = this.a;for (int i = 0; i < a.length; i++) {a[i] = operator.apply(a[i]);}}@Overridepublic void sort(Comparator<? super E> c) {Arrays.sort(a, c);}
}

来个例子

public static void main(String[] args) {//创建一个数组int[] a = {1,2,3};//new 一个 ArrayListArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();list.add(1);list.add(2);list.add(3);System.out.println(list);//[1, 2, 3]System.out.println(a); //[I@1540e19dSystem.out.println(Arrays.toString(a));//[1, 2, 3]/*如果将基本数据类型的数组作为参数传入，该方法会把整个数组当成一个元素*/System.out.println(Arrays.asList(a));//[[I@1540e19d] System.out.println(Arrays.asList(1,2,3));//[1, 2, 3]
}

2. `Arrays.sort(originalArray)`

方法描述

对数组所有元素进行升序排序，没有返回值。

来个例子

int[] a = {1,2,3,9,4,5,6,7,8};
Arrays.sort(a);
System.out.println(Arrays.toString(a));//[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

3. `Arrays.sort(originalArray, fromIndex, endIndex)`

方法描述

对数组特定序列进行升序排序，从 [fromIndex, endIndex]区域的数组元素进行排序

来个例子

int[] a = {1,2,3,9,4,5,6,7,8};
Arrays.sort(a,0,5);
System.out.println(Arrays.toString(a));//[1, 2, 3, 4, 9, 5, 6, 7, 8]

4. `Arrays.sort(T[] a, Comparator<super T> c )`

方法描述

利用自定义的比较器，来对数组元素进行排序

来个例子


// Java program to demonstrate working of Comparator
// interface
import java.util.*;
import java.lang.*;
import java.io.*;// A class to represent a student.
class Student {int rollno;String name, address;// Constructorpublic Student(int rollno, String name,String address){this.rollno = rollno;this.name = name;this.address = address;}// Used to print student details in main()public String toString(){return this.rollno + " "+ this.name + " "+ this.address;}
}
//自定义的比较器，对两个对象的 rollno 属性进行比较
class Sortbyroll implements Comparator<Student> {// Used for sorting in ascending order of// roll numberpublic int compare(Student a, Student b){return a.rollno - b.rollno;}
}// Driver class
class Main {public static void main(String[] args){Student[] arr = { new Student(1, "bbbb", "london"),new Student(3, "aaaa", "nyc"),new Student(2, "cccc", "jaipur") };System.out.println("Unsorted-未排序前");for (int i = 0; i < arr.length; i++)System.out.println(arr[i]);Arrays.sort(arr, new Sortbyroll());System.out.println("\nSorted by rollno-排序后");for (int i = 0; i < arr.length; i++)System.out.println(arr[i]);}
}
/** 输出结果：
*Unsorted-未排序前
*1 bbbb london
*3 aaaa nyc
*2 cccc jaipur
*
*Sorted by rollno-排序后
*1 bbbb london
*2 cccc jaipur
*3 aaaa nyc
*
**/

5. `Arrays.sort(T[] a, int fromIndex, int toIndex, Comparator<super T> c)`

方法描述

利用自定义的比较器，来对数组中指定范围元素进行排序

来个例子

把4中代码换成

Arrays.sort(arr, 1, 2, new Sortbyroll());//对第一、二个元素进行比较
/** 输出结果：
*Unsorted-未排序前
*1 bbbb london
*3 aaaa nyc
*2 cccc jaipur
*
*Sorted by rollno-排序后
*1 bbbb london
*3 aaaa nyc
*2 cccc jaipur
*
**/

6. `Arrays.parallelSort(originalArray)`

方法描述

对数组元素进行升序排序，当数据规模较大时，性能更好（并行排序）。

来个例子

int[] a = {1,2,3,9,4,5,6,7,8};
Arrays.parallelSort(a);
System.out.println(Arrays.toString(a));//[1, 2, 3, 4, 9, 5, 6, 7, 8]

7.`Arrays.fill(originalArray, fillValue)` 和 `Arrays.fill(originalArray, intfromIndex, int toIndex, fillValue)`

方法描述

用 fillValue 值来填充数组。前一个函数填充所有，后面的函数填充指定范围。

来个例子

int[] a = {1,2,3,9,4,5,6,7,8};
Arrays.fill(a,1);//[1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1]
Arrays.fill(a,1,3,1);//[1, 1, 1, 9, 4, 5, 6, 7, 8]

8.`Arrays.equals(array1, array2)` 和 `Arrays.deepEquals(array1, array2)`

方法描述

判断两个数组是否相等, 返回布尔值

equals()主要针对基本数据和Object 一维数组，其比较规则如下：

if (a==a2)return true;
if (a==null || a2==null)return false;int length = a.length;
if (a2.length != length)return false;for (int i=0; i<length; i++) {Object o1 = a[i];Object o2 = a2[i];if (!(o1==null ? o2==null : o1.equals(o2)))return false;
}return true;

deepEquals()主要是多维数组的比较，其比较规则为：

if (a1 == a2)return true;
if (a1 == null || a2==null)return false;
int length = a1.length;
if (a2.length != length)return false;for (int i = 0; i < length; i++) {Object e1 = a1[i];Object e2 = a2[i];if (e1 == e2)continue;if (e1 == null)return false;// Figure out whether the two elements are equalboolean eq = deepEquals0(e1, e2);if (!eq)return false;
}

来个例子

int[] a = {1,2,3,9,4,5,6,7,8};
int[] b = {1,2};
int[][] c = {{1,2},{1,3}};
int[][] d = {{1,2},{1,3}};
Arrays.equals(a,b);//false
Arrays.equals(c,d);//true

9.`Arrays.hashCode(originalArray)` 和 `Arrays.deepHashCode(originalArray)`

方法描述

返回该数组的哈希值

前面一个函数是返回一维数组，后面是多维数组

来个例子

int[] a = {1,2,3,9,4,5,6,7,8};
int[][] c = {{1,2},{1,3}};
System.out.println(Arrays.hashCode(a));//887857437
System.out.println(Arrays.deepHashCode(c));//31776

10.`Arrays.binarySearch(originalArray, key)` 和`Arrays.binarySearch(originalArray,fromIndex,toIndex,key,Comparator)`

方法描述

方法一：在数组中对某值进行二分查找（注意要先对数组排序！），如果存在返回其下标，否则返回 -（数组极值下标 +1）。

方法二：方法中的参数限定数组的范围，Comparator 是自定义的比较器

来个例子

int[] a = {1,2,3,4,5,9,6,7,8};
Arrays.sort(a);
System.out.println(Arrays.binarySearch(a,1));//0
System.out.println(Arrays.binarySearch(a,0));//-1
System.out.println(Arrays.binarySearch(a,10));//-10

11.`Arrays.copyOf(originalArray, newLength)` 和 `Arrays.copyOfRange(originalArray,fromIndex,endIndex)`

方法描述

方法一：拷贝数组，newLength 是拷贝的长度，如果超过原数组的长度，则用 null 进行填充。并返回一个新数组。

方法二：拷贝数组，fromIndex 和 endIndex 是数组的范围下标。并返回一个新数组。

来个例子

int[] a = {1,2,3,9,4,5,6,7,8};
System.out.println(Arrays.toString(Arrays.copyOf(a,3)));//[1,2,3]
System.out.println(Arrays.toString(Arrays.copyOfRange(a,0,3)));//[1,2,3]

13.`Arrays.toString(originalArray)` 和 `Arrays.deepToString(originalArray)`

方法描述

返回数组元素的字符串形式，方法一是一维数组，方法二是多维数组。

来个例子

int[] a = {1,2,3,9,4,5,6,7,8};
System.out.println(Arrays.toString(a));//[1,2,3,9,4,5,6,7,8]
int[][] c = {{1,2},{3}};
System.out.println(Arrays.deepToString(c));//[[1, 2], [3]]

14.`Arrays.setAll(originalArray,functionalGenerator)`和 `Arrays.parallelSetAll(originalArray, functionalGenerator)`

方法描述

方法一：将数组中的所有元素，串行的使用方法提供的生成器函数来计算每个元素（一元操作）

方法二：将数组中的所有元素，串行的使用方法提供的生成器来计算每个元素（一元操作）适用于大规模数据

来个例子

int[] a = {1,2,3,9,4,5,6,7,8};
Arrays.setAll(a, i -> a[i] * 2);
System.out.println(Arrays.toString(a));//[2,4,6,18,8,10,12,14,16]Arrays.parallelSetAll(a, i  -> a[i] * 2);
System.out.println(Arrays.toString(a));//[2,4,6,18,8,10,12,14,16]

15. `Arrays.parallelPrefix(originalArray, BinaryOperator op)` 和 `Arrays.parallelPrefix(originalArray, int fromIndex, int toIndex, BinaryOperator op)`

方法描述

方法一：将数组中所有元素，并行使用生成器函数来计算每个元素（二元操作）

方法二：将数组中部分序列元素，并行使用生成器函数来计算每个元素（二元操作）

来个例子

int[] a = {1,2,3,9,4,5,6,7,8};
Arrays.parallelPrefix(a, (x,y) -> x*y);//依次累乘
System.out.println(Arrays.toString(a));//[1, 2, 6, 54, 216, 1080, 6480, 45360, 362880]Arrays.parallelPrefix(a, 0, 3, (x,y) -> x*y);//依次累乘
System.out.println(Arrays.toString(a));//[1, 2, 6, 9, 4, 5, 6, 7, 8]

16.`Arrays.spliterator(originalArray)` 和 `Arrays.spliterator(originalArray,fromIndex,endIndex）`

方法描述

返回数组的分片迭代器，用于并行的遍历数组

来个例子

int[] a = {1,2,3,9,4,5,6,7,8};
Spliterator<Integer> s = Arrays.spliterator(a);
s.forEachRemaining(System.out::println);
/**
*
*1
*2
*3
*9
*4
*5
*6
*7
*8
**/

17.`Arrays.stream(originalArray)`

方法描述

返回数组的流，可以对数组使用 Stream 相关的方法。

来个例子

int[] a = {1,2,3,9,4,5,6,7,8};
List<Integer> list = Arrays.stream(a).collect(toList());
System.out.println(list);//[1,2,3,9,4,5,6,7,]

三、参考资料

Arrays class in Java

Java Collections - Arrays.spliterator() Example

Arrays 类常用方法解析