Arrays工具类详解

目录

1. Arrays.toString() 方法

2. Arrays.deepToString() 方法

3. Arrays.equals(int[ ] arr1, int[ ] arr2) 方法

4. Arrays.equals(Object[] arr1, Object[] arr2) 方法

5. Arrays.deepEquals(Object[] arr1, Object[] arr2) 方法

6. Arrays.sort(int[] arr) 方法

7. Arrays.sort(String[] arr) 方法

8. Arrays.parallelSort(int[] arr) 方法

9. Arrays.binarySearch(int[] arr, int elt) 方法

10. Arrays.fill(int[] arr, int data) 方法

11. Arrays.fill(int[] a, int fromIndex, int toIndex, int val) 方法

12. Arrays.copyOf(int[] original, int newLength) 方法

13. Arrays.copyOfRange(int[] original, int from, int to) 方法

14. Arrays.asList(T... data) 方法

1. Arrays.toString() 方法

该方法用于将数组转换成字符串，方便打印数组内容。

import java.util.Arrays;public class Main {public static void main(String[] args) {int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};String str = Arrays.toString(arr);System.out.println(arr);  //调用的是 Object 类的 toString 方法System.out.println(str); // 输出: [1, 2, 3, 4, 5]}
}

运行结果：

2. Arrays.deepToString() 方法

此方法可以将二维数组转换成字符串，能递归处理多维数组。

适合于二维数组以及多维数组的。

import org.junit.jupiter.api.Test;import java.util.Arrays;public class ArrayToStringTest {/*** Arrays.deepToString()作用是：适合于将多维数组转换成字符串。*/@Testpublic void testDeepToString() {// 适合于二维数组以及多维数组的。int[][] arr = {{12, 2, 3, 3},{4, 45, 5, 5},{1, 1, 1, 1, 1, 1}};// 使用Arrays.toString()方法打印二维数组System.out.println(Arrays.toString(arr)); // [[I@641147d0, [I@6e38921c, [I@64d7f7e0]// 使用Arrays.deepToString()方法打印二维数组System.out.println(Arrays.deepToString(arr)); // [[12, 2, 3, 3], [4, 45, 5, 5], [1, 1, 1, 1, 1, 1]]}
}

这段 Java 代码主要展示了Arrays.toString()和Arrays.deepToString()方法在处理多维数组时的不同表现。具体来说：

  • Arrays.toString()方法用于将一维数组转换为字符串形式，但当用于多维数组时，它只会打印出数组元素的内存地址。
  • Arrays.deepToString()方法专门用于将多维数组（包括二维数组及更高维度）转换为易于阅读的字符串形式，它会递归地遍历数组的每个元素并将其值输出。

运行结果：

以下是一个三维数组的示例，展示了Arrays.deepToString()方法在处理更高维度数组时的效果：

import java.util.Arrays;public class ArrayDeepToStringExample {public static void main(String[] args) {int[][][] threeDArray = {{{1, 2},{3, 4}},{{5, 6},{7, 8}}};System.out.println(Arrays.deepToString(threeDArray));}
}

运行结果:

3. Arrays.equals(int[ ] arr1, int[ ] arr2) 方法

用于判断两个一维 int 数组是否相等，即数组长度和对应位置元素都相同。

import java.util.Arrays;public class ArraysEqualsExample {public static void main(String[] args) {int[] arr1 = {1, 2, 3};int[] arr2 = {1, 2, 3};boolean isEqual = Arrays.equals(arr1, arr2);System.out.println(isEqual); // 输出: trueString[] names1 = new String[]{"abc", "def", "xyz"};String[] names2 = new String[]{"abc", "def", "xyz"};System.out.println(Arrays.equals(names1, names2));}
}

运行结果：

4. Arrays.equals(Object[] arr1, Object[] arr2) 方法

判断两个 Object 类型的一维数组是否相等。

import java.util.Arrays;public class ArraysEqualsObjectExample {public static void main(String[] args) {Object[] arr1 = {"a", "b", "c"};Object[] arr2 = {"a", "b", "c"};boolean isEqual = Arrays.equals(arr1, arr2);System.out.println(isEqual); // 输出: true}
}

5. Arrays.deepEquals(Object[] arr1, Object[] arr2) 方法

判断两个二维 Object 数组是否相等，会递归比较数组元素。

import java.util.Arrays;public class ArraysDeepEqualsExample {public static void main(String[] args) {Object[][] arr1 = {{"a", "b"}, {"c", "d"}};Object[][] arr2 = {{"a", "b"}, {"c", "d"}};boolean isEqual = Arrays.deepEquals(arr1, arr2);System.out.println(isEqual); // 输出: true}
}

6. Arrays.sort(int[] arr) 方法

基于快速排序算法，对一维 int 数组进行排序，适合小型数据量排序。

 @Testpublic void testSort(){int[] arr = {1,3,45,5,6,7,87,8};Arrays.sort(arr);System.out.println(Arrays.toString(arr));String[] strs = {"a", "ac", "ab", "b"};// 应该是根据字典的顺序排序的。Arrays.sort(strs);System.out.println(Arrays.toString(strs));}

运行结果：

注意点：能不能对Person数组排序

示例：

person类：

public class Person {private int age;private String name;public Person() {}public Person(int age) {this.age = age;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "Person{" +"age=" + age +'}';}
}

测试类Test1：

import org.junit.jupiter.api.Test;import java.util.Arrays;public class Test1 {@Testpublic void testSort(){// 能不能对Person数组排序Person p1 = new Person(20);Person p2 = new Person(22);Person p3 = new Person(19);Person p4 = new Person(18);/*java.lang.ClassCastException: class com.powernode.javase.Person cannot be cast to class java.lang.Comparable猜测，底层一定有这样一行代码：Comparable c = (Comparable)p1; 为什么会报这样的错误呢？也进一步说明了我们的Person类不是可比较的。Comparable字面意思：可比较的。*/Person[] persons = {p1, p2, p3, p4};// 排序Arrays.sort(persons);System.out.println(Arrays.toString(persons));}
}

运行结果：

解释：

代码在执行 Arrays.sort(persons) 时会抛出 ClassCastException，这是因为 Arrays.sort() 方法在对数组进行排序时，要求数组中的元素必须实现 java.lang.Comparable 接口，而定义的 Person 类并没有实现这个接口，所以无法进行比较和排序。

解决方案

要解决这个问题，需要让 Person 类实现 Comparable 接口，并且实现 compareTo() 方法来定义 Person 对象之间的比较规则。

凡事自定义的类型要做比较的话，这个自定义类型必须实现一个接口：Comparable接口，并且实现compareTo方法，在这个方法中编写比较规则。

person类：


public class Person implements Comparable{private int age;private String name;public Person() {}public Person(int age) {this.age = age;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "Person{" +"age=" + age +'}';}@Override// 重写 Comparable 接口中的 compareTo 方法，用于定义 Person 对象之间的比较规则public int compareTo(Object o) {// 编写比较规则。// 根据年龄进行比较// p1.compareTo(p2) p1和p2之间进行比较。// this是p1// o是p2// 当前对象的年龄//this.age;// 另一个对象的年龄Person person = (Person) o;//把传入的 Object 类型的对象 o 强制转换为 Person 类型//person.age;// 按照年龄进行比较。// 这里采用减法运算来比较当前对象（this）和另一个对象（person）的年龄// 如果当前对象的年龄小于另一个对象的年龄，返回负数// 如果当前对象的年龄等于另一个对象的年龄，返回 0// 如果当前对象的年龄大于另一个对象的年龄，返回正数return this.age - person.age;//升序// 若要按照降序排列（年龄大的在前），可使用以下代码//return person.age - this.age;//降序// 按照字符串进行比较。// 升序// 若要按照姓名进行升序排列，可使用以下代码//return this.name.compareTo(person.name);// 降序// 若要按照姓名进行降序排列，可使用以下代码//return person.name.compareTo(this.name);}}

测试类Test1：

import org.junit.jupiter.api.Test;import java.util.Arrays;public class Test1 {@Testpublic void testSort(){// 能不能对Person数组排序Person p1 = new Person(20);Person p2 = new Person(22);Person p3 = new Person(19);Person p4 = new Person(18);/*java.lang.ClassCastException: class com.powernode.javase.Person cannot be cast to class java.lang.Comparable猜测，底层一定有这样一行代码：Comparable c = (Comparable)p1; 为什么会报这样的错误呢？也进一步说明了我们的Person类不是可比较的。Comparable字面意思：可比较的。*/Person[] persons = {p1, p2, p3, p4};// 排序Arrays.sort(persons);System.out.println(Arrays.toString(persons));}
}

注意：

字符串实现了Comparable的接口，字符串本身就是可比较的

运行结果：

  • 类型转换：把传入的 Object 类型的对象 o 强制转换为 Person 类型，以便能访问 Person 类的属性（如 age 和 name）。
  • 年龄比较：通过 this.age - otherPerson.age 来比较两个 Person 对象的年龄。此操作会根据年龄大小返回相应的整数值，从而确定对象的顺序。
  • 其他排序规则示例：代码中还给出了按照姓名升序和降序排列的示例，可根据实际需求进行选择。

7. Arrays.sort(String[] arr) 方法

对一维 String 数组进行排序，按照字典序排序。

import java.util.Arrays;public class ArraysSortStringExample {public static void main(String[] args) {String[] arr = {"banana", "apple", "cherry"};Arrays.sort(arr);System.out.println(Arrays.toString(arr)); // 输出: [apple, banana, cherry]}
}

8. Arrays.parallelSort(int[] arr) 方法

基于分治的归并排序算法，支持多核 CPU 排序，适合大数据量排序。

   /*** 启用多核CPU并行排序。* 首先你的电脑是支持多核的。* 注意：数据量太小的话，不要调用这个方法，因为启动多核也是需要耗费资源的。* Java8引入的方法。* 数据量较大的时候，建议使用这个方法效率比较高。** 通过源码分析：如果超过4096个长度，则会启用多核。* 4096以内就自动调用sort方法就行了。*/@Testpublic void testParallelSort(){//生成大的随机数，放入大的数组int[] arr = new int[100000000];Random random = new Random();for (int i = 0; i < arr.length; i++) {int num = random.nextInt(100000000);arr[i] = num;}// 获取系统当前时间的毫秒数（1970-1-1 0:0:0 000到当前系统时间的总毫秒数 1秒=1000毫秒）long begin = System.currentTimeMillis();// 排序Arrays.parallelSort(arr);//Arrays.sort(arr);// 获取系统当前时间的毫秒数long end = System.currentTimeMillis();// 耗时System.out.println(end - begin);}

运行结果：

9. Arrays.binarySearch(int[] arr, int elt) 方法

使用二分法查找指定元素在数组中的索引，要求数组是有序的。如果找到元素，返回其索引；否则返回负数

import java.util.Arrays;public class ArraysBinarySearchExample {public static void main(String[] args) {int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};int index = Arrays.binarySearch(arr, 3);System.out.println(index); // 输出: 2}
}

10. Arrays.fill(int[] arr, int data) 方法

将指定值填充到数组的所有元素中。

import java.util.Arrays;public class ArraysFillExample {public static void main(String[] args) {int[] arr = new int[5];Arrays.fill(arr, 10);System.out.println(Arrays.toString(arr)); // 输出: [10, 10, 10, 10, 10]}
}

11. Arrays.fill(int[] a, int fromIndex, int toIndex, int val) 方法

将指定值填充到数组指定范围的元素中，范围是 [fromIndex, toIndex)。

import java.util.Arrays;public class ArraysFillRangeExample {public static void main(String[] args) {int[] arr = new int[5];Arrays.fill(arr, 1, 3, 10);System.out.println(Arrays.toString(arr)); // 输出: [0, 10, 10, 0, 0]}
}

12. Arrays.copyOf(int[] original, int newLength) 方法

进行数组拷贝，新数组长度为 newLength。如果 newLength 大于原数组长度，多余部分用默认值填充；如果小于原数组长度，截取前 newLength 个元素。

import java.util.Arrays;public class ArraysCopyOfExample {public static void main(String[] args) {int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};int[] newArr = Arrays.copyOf(arr, 3);System.out.println(Arrays.toString(newArr)); // 输出: [1, 2, 3]}
}

13. Arrays.copyOfRange(int[] original, int from, int to) 方法

拷贝数组指定范围的元素，范围是 [from, to)。to不包含

import java.util.Arrays;public class ArraysCopyOfRangeExample {public static void main(String[] args) {int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};int[] newArr = Arrays.copyOfRange(arr, 1, 3);System.out.println(Arrays.toString(newArr)); // 输出: [2, 3]}
}

14. Arrays.asList(T... data) 方法

将一组数据转换成 List 集合。

import java.util.Arrays;
import java.util.List;public class ArraysAsListExample {public static void main(String[] args) {List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");System.out.println(list); // 输出: [a, b, c]}
}

通过以上示例，你可以清晰地了解 Arrays 工具类中各个方法的使用方式和功能。

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