Java 數組最佳指南，快收藏讓它吃灰

兩年前，我甚至寫過一篇文章，吐槽數組在 Java 中挺雞肋的，由於有 List 誰用數組啊，如今想一想那時候的本身好幼稚，好好笑。由於我只看到了表面現象，實際上呢，List 的內部仍然是經過數組實現的，好比說 ArrayList，在它的源碼裏能夠看到下面這些內容：

/**
 * The array buffer into which the elements of the ArrayList are stored.
 * The capacity of the ArrayList is the length of this array buffer. Any
 * empty ArrayList with elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA
 * will be expanded to DEFAULT_CAPACITY when the first element is added.
 */
transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access

/**
 * The size of the ArrayList (the number of elements it contains).
 *
 * @serial
 */
private int size;

數組在 Java 中，必須算是核心，神通常的存在。

0一、什麼是數組

按照 Javadoc 給出的解釋，數組是一個對象，它包含了一組固定數量的元素，而且這些元素的類型是相同的。數組會按照索引的方式將元素放在指定的位置上，意味着咱們能夠經過索引來訪問到這些元素。在 Java 中，索引是從 0 開始的。

咱們能夠將數組理解爲一個個整齊排列的單元格，每一個單元格里面存放着一個元素。

數組元素的類型能夠是基本數據類型（好比說 int、double），也能夠是引用數據類型（好比說 String），包括自定義類型的對象。

瞭解了數組的定義後，讓咱們來深刻地研究一下數組的用法。

在 Java 中，數組的聲明方式有兩種。

先來看第一種：

int[] anArray;

再來看第二種：

int anOtherArray[];

不一樣之處就在於中括號的位置，是緊跟類型，仍是放在變量名的後面。前者比後者的使用頻率更高一些。

接下來就該看看怎麼初始化數組了，一樣有多種方式能夠初始化數組，好比說最多見的是：

int[] anArray = new int[10];

使用了 new 關鍵字，對吧？這就意味着數組的確是一個對象。而後，在方括號中指定了數組的長度，這是必須的。

這時候，數組中的每一個元素都會被初始化爲默認值，int 類型的就爲 0，Object 類型的就爲 null。

另外，還可使用大括號的方式，直接初始化數組中的元素：

int anOtherArray[] = new int[] {1, 2, 3, 4, 5};

這時候，數組的元素分別是 一、二、三、四、5，索引依次是 0、一、二、三、4。

0二、訪問數組

前面提到過，能夠經過索引來訪問數組的元素，就像下面這樣：

anArray[0] = 10;
System.out.println(anArray[0]);

經過數組的變量名，加上中括號，加上元素的索引，就能夠訪問到數組，經過「=」操做符進行賦值。

若是索引的值超出了數組的界限，就會拋出 ArrayIndexOutOfBoundException，關於這方面的知識，我以前特地寫過一篇文章，若是你感興趣的話，能夠跳轉過去看看。

爲何會發生ArrayIndexOutOfBoundsException

我以爲緣由挺有意思的。

既然數組的索引是從 0 開始，那就是到數組的 length - 1 結束，不要使用超出這個範圍內的索引訪問數組，就不會拋出數組越界的異常了。

0三、遍歷數組

當數組的元素很是多的時候，逐個訪問數組就太辛苦了，因此須要經過遍歷的方式。

第一種，使用 for 循環：

int anOtherArray[] = new int[] {1, 2, 3, 4, 5};
for (int i = 0; i < anOtherArray.length; i++) {
    System.out.println(anOtherArray[i]);
}

經過 length 屬性獲取到數組的長度，而後索引從 0 開始遍歷，就獲得了數組的全部元素。

第二種，使用 for-each 循環：

for (int element : anOtherArray) {
    System.out.println(element);
}

若是不須要關心索引的話（意味着不須要修改數組的某個元素），使用 for-each 遍歷更簡潔一些。固然，也可使用 while 和 do-while 循環。

0四、可變參數

可變參數用於將任意數量的參數傳遞給方法：

void varargsMethod(String... varargs) {}

varargsMethod() 方法能夠傳遞任意數量的字符串參數，能夠是 0 個或者 N 個，本質上，可變參數就是經過數組實現的，爲了證實這一點，咱們能夠經過 jad 反編譯一下字節碼：

public class VarargsDemo
{

    public VarargsDemo()
    {
    }

    transient void varargsMethod(String as[])
    {
    }
}

因此咱們其實能夠直接將數組做爲參數傳遞給可變參數的方法：

VarargsDemo demo = new VarargsDemo();
String[] anArray = new String[] {"沉默王二", "一枚有趣的程序員"};
demo.varargsMethod(anArray);

也能夠直接傳遞多個字符串，經過逗號隔開的方式：

demo.varargsMethod("沉默王二", "一枚有趣的程序員");

0五、把數組轉成 List

List 封裝了不少經常使用的方法，方便咱們對集合進行一些操做，而若是直接操做數組的話，多有不便，所以有時候咱們須要把數組轉成 List。

最原始的方式，就是經過遍歷數組的方式，一個個將數組添加到 List 中。

int[] anArray = new int[] {1, 2, 3, 4, 5};

List<Integer> aList = new ArrayList<>();
for (int element : anArray) {
    aList.add(element);
}

更優雅的方式是經過 Arrays 類的 asList() 方法：

List<Integer> aList = Arrays.asList(anArray);

但須要注意的是，該方法返回的 ArrayList 並非 java.util.ArrayList，它實際上是 Arrays 類的一個內部類：

private static class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements RandomAccess, java.io.Serializable{}

若是須要添加元素或者刪除元素的話，最好把它轉成 java.util.ArrayList。

new ArrayList<>(Arrays.asList(anArray));

0六、把數組轉成 Stream

Java 8 新增了 Stream 流的概念，這就意味着咱們也能夠將數組轉成 Stream 進行操做，而不是 List。

String[] anArray = new String[] {"沉默王二", "一枚有趣的程序員", "好好珍重他"};
Stream<String> aStream = Arrays.stream(anArray);

也能夠直接對數組的元素進行剪輯，經過指定索引的方式：

Stream<String> anotherStream = Arrays.stream(anArray, 1, 3);

結果包含"一枚有趣的程序員"和"好好珍重他"，1 這個索引位置包括，3 這個索引位置不包括。

0七、數組排序

Arrays 類提供了一個 sort() 方法，能夠對數組進行排序。

• 基本數據類型按照升序排列
• 實現了 Comparable 接口的對象按照 compareTo() 的排序

來看第一個例子：

int[] anArray = new int[] {5, 2, 1, 4, 8};
Arrays.sort(anArray);

排序後的結果以下所示：

[1, 2, 4, 5, 8]

來看第二個例子：

String[] yetAnotherArray = new String[] {"A", "E", "Z", "B", "C"};
Arrays.sort(yetAnotherArray, 1, 3,
                Comparator.comparing(String::toString).reversed());

只對 1-3 位置上的元素進行反序，因此結果以下所示：

[A, Z, E, B, C]

0八、數組搜索

有時候，咱們須要從數組中查找某個具體的元素，最直接的方式就是經過遍歷的方式：

int[] anArray = new int[] {5, 2, 1, 4, 8};
for (int i = 0; i < anArray.length; i++) {
    if (anArray[i] == 4) {
        System.out.println("找到了 " + i);
        break;
    }
}

上例中從數組中查詢元素 4，找到後經過 break 關鍵字退出循環。

若是數組提早進行了排序，就可使用二分查找法，這樣效率就會更高一些。Arrays.binarySearch() 方法可供咱們使用，它須要傳遞一個數組，和要查找的元素。

int[] anArray = new int[] {1, 2, 3, 4, 5};
int index = Arrays.binarySearch(anArray, 4);

0九、總結

除了一維數組，還有二維數組，但說實話，二維數組不太經常使用，這裏就再也不介紹了，感興趣的話，能夠嘗試打印如下楊輝三角。

這篇文章，咱們介紹了 Java 數組的基本用法和一些高級用法，我想小夥伴們應該已經徹底掌握了。

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