Java開發筆記（二十三）數組工具Arrays

數組做爲一種組合形式的數據類型，必然要求提供一些處理數組的簡便辦法，包括數組比較、數組複製、數組排序等等。爲此Java專門設計了Arrays工具，該工具包含了幾個經常使用方法，方便程序員對數組進行加工操做。Arrays工具的方法說明以下：

		Arrays.equals(a1, a2); // 判斷a1和a2兩個數組是否相等，也就是每一個元素是否都相等
		Arrays.fill(a, val); // 往數組a所有填入指定的數值val
		dest = Arrays.copyOf(src, newLength); // 把數組src的內容賦值給數組dest，且dest的長度爲newLength
		Arrays.sort(a); // 對數組a的內部元素進行排序，結果是按照升序排序

 

下面分別對以上的四個數組處理方法進行介紹：

一、Arrays.equals方法
前面說過，雙等號「==」可用來判斷兩個變量的數值是否相等，但「==」只適合基本變量類型之間的比較，例如比較兩個整型變量是否相等、兩個雙精度數是否相等、兩個布爾變量是否相等。若是兩個數組變量經過「==」進行相等判斷，則比較的是這兩個數組是否爲同一個數組，而不是比較兩個數組的全部元素是否都相等。要想判斷兩個數組內部的每一個元素是否一一相等，就必須經過Arrays工具的equals方法來辨別。equals方法返回true表示兩個數組的全部元素都相等，返回false表示兩個數組至少有一個元素不相等。

二、Arrays.fill方法
在聲明數組變量的時候，常常須要對它進行初始化賦值，好比書店進了十本書，每本書的售價都是99元，那麼按照常規寫法只能書寫十遍99，就像下面代碼這樣：

		// 構造一個包含十個99的數組變量
		int[] prices = {99, 99, 99, 99, 99, 99, 99, 99, 99, 99};

 

顯然輸入重複的數字是個負擔，尤爲重複數量不少的時候更甚。如今利用Arrays的fill方法，只需一行代碼便可對該數組的全部元素都填上相同的數值，因而數組的初始賦值代碼便優化爲下面這樣：

		// 聲明一個整型數組，數組大小爲10
		int[] prices = new int[10];
		// 給整型數組的每一個元素所有填寫99
		Arrays.fill(prices, 99);
		// 打印整型數組的全部元素數值
		for (int price : prices) {
			System.out.println("price = "+price);
		}

　　

三、Arrays.copyOf方法
把一個數組變量賦值給另外一個數組變量，彷佛能夠用等號直接賦值，這種狀況在通常狀況下沒有問題。但如果賦值以後修改了原數組的某個元素，那就出現問題了。譬如如下的演示代碼，先把數組變量pricesOrigin賦值給pricesAssign，接着修改原數組pricesOrigin的元素值，再去打印新數組pricesAssign的全部元素：

		// 聲明一個整型數組，數組大小爲5，而且5個元素全爲99
		int[] pricesOrigin = {99, 99, 99, 99, 99};
		// 複製數組的第一個辦法：利用等號直接賦值
		int[] pricesAssign = pricesOrigin;
		pricesOrigin[1] = 80;
		for (int price : pricesAssign) {
			System.out.println("assign price = "+price);
		}

 

運行以上的演示代碼，完整的日誌輸出以下所示：

assign price = 99
assign price = 80
assign price = 99
assign price = 99
assign price = 99

 

沒想到打印出來的第二個數組元素居然變了，但是演示代碼明明只改了原數組pricesOrigin，並未修改新數組pricesAssign呀。讓測試程序出現神經錯亂的緣故，乃是數組之間的等號賦值至關於給數組起個別名，並不是從頭至尾完整複製一個新數組出來。既然只是起了個別的名稱，那麼實際上仍是原名稱所指的數組，無非是該數組有兩個姓名罷了。
顯然這個狀況不是程序員指望的結果，程序員的本意是複製另外的數組，新數組再也不與原數組有任何關聯，你們井水不犯河水，互不干涉、互不影響。最好克隆一個如出一轍的新數組出來，Java恰巧給每一個數組變量都提供了clone方法，該方法正是拿來克隆數組用的。克隆出來的新數組有分配單獨的存儲空間，而且數組元素的數值與原數組徹底一致，如此便實現了正常意義上的數組賦值功能。利用clone方法複製數組變量的示例代碼以下：

		// 複製數組的第二個辦法：調用原數組的clone方法
		int[] pricesClone = pricesOrigin.clone();
		pricesOrigin[1] = 80;
		for (int price : pricesClone) {
			System.out.println("clone price = "+price);
		}

 

運行如上的示例代碼，獲得下面的日誌輸出結果：

clone price = 99
clone price = 99
clone price = 99
clone price = 99
clone price = 99

 

可見此時修改了原數組的元素數值，並無改變新數組的元素值，真正作到了完整的複製操做。
不過clone方法人如其名，它把原數組的全部元素一個不漏所有複製到新數組，這意味着，若是隻想複製部分元素給新數組，那末clone方法就無能爲力了。爲此，Java給Arrays工具增配了一個copyOf方法，該方法容許歷來源數組複製若干元素給目標數組。當待複製的元素個數剛好等於原數組的大小時，copyOf方法的做用等同於數組變量的clone方法。下面是經過copyOf方法將數組原樣複製到新數組的代碼例子：

		// 複製數組的第三個辦法：調用Arrays工具的copyOf方法
		int[] pricesCopy = Arrays.copyOf(pricesOrigin, pricesOrigin.length);
		pricesOrigin[1] = 80;
		for (int price : pricesCopy) {
			System.out.println("copy price = "+price);
		}

 

從上面代碼看到，copyOf方法身後跟着兩個參數，第一個參數是原數組的名稱，第二個參數是要複製的元素個數。接下來把第二個參數改小一點，看看copyOf方法是否真的支持只複製部分元素？因而第二個參數改成「pricesOrigin.length-1」以後的代碼以下所示：

		// 改變copyOf方法的第二個參數值，容許複製指定大小的數組元素
		int[] pricesPart = Arrays.copyOf(pricesOrigin, pricesOrigin.length-1);
		for (int price : pricesPart) {
			System.out.println("part price = "+price);
		}

 

從新運行修改後的數組複製代碼，日誌輸出結果見下：

part price = 99
part price = 99
part price = 99
part price = 99

 

這下看到新數組的元素只有四個，而原數組共有五個元素，說明此時的確只複製了部分元素。
Arrays工具的copyOf方法還有個妙用，好比有個數組分配了初始大小爲5，如今想把該數組的長度擴大到10，這時利用copyOf方法就能動態調整數組的大小。具體作法是：調用copyOf方法之時，來源數組和目標數組都填該數組的名稱，而後待複製的元素大小填寫擴大後的長度。下面的代碼便演示瞭如何將某數組的大小拉長一位：

		// 把copyOf方法的返回值賦給原數組，能夠動態調整該數組的大小
		pricesOrigin = Arrays.copyOf(pricesOrigin, pricesOrigin.length+1);
		for (int price : pricesOrigin) {
			System.out.println("origin price = "+price);
		}

 

運行調整數組大小的演示代碼，觀察到如下的日誌輸出：

origin price = 99
origin price = 99
origin price = 99
origin price = 99
origin price = 99
origin price = 0

 

因而可知，數組大小果真增大了一位，而且新增的數組元素值爲0，這正是整型變量的默認數值。

四、Arrays.sort方法
顧名思義，Arrays工具的sort方法是給數組元素排序的，而且排序結果爲升序。sort方法用起來很簡單，只要把待排序的數組名稱填進圓括號，編譯器就會自動完成該數組的排序任務。舉個給整型數組排序的例子，簡單的Java實現代碼以下：

		int[] pricesOrigin = {99, 80, 18, 68, 8};
		// 對整型數組pricesOrigin裏的元素進行排序操做，sort方法獲得的結果是升序排列
		Arrays.sort(pricesOrigin);
		for (int price : pricesOrigin) {
			System.out.println("origin price = "+price);
		}

 

運行上述的排序代碼，獲得下面的結果日誌：

origin price = 8
origin price = 18
origin price = 68
origin price = 80
origin price = 99

 

從日誌看到，排序後的數組元素從小到大打印，很明顯這是升序排列。
固然，在前面的例子中，數組元素早在聲明數組時便初始化賦值了，實戰性不強。接下來嘗試動態生成一個隨機數數組，再對該數組進行排序，這樣更貼近實際業務。詳細的實現代碼可能涉及到數組、循環、冒號跳轉等技術，有興趣的朋友不妨動手實踐。下面是隨機數組生成並排序的代碼例子：

		int[] numbers = new int[20];
		loop : for (int i=0; i<numbers.length; i++) {
			// 生成一個小於100的隨機整數
			int item = (int) Math.round(Math.random()*1000%100);
			// 下面的循環用來檢查數組中是否已經存在該隨機數
			for (int j=0; j<i; j++) {
				if (numbers[j] == item) {
					i--;
					// 已經存在該隨機數，則繼續第一層循環，從新生成隨機數
					continue loop;
				}
			}
			// 原數組不存在該隨機數，則把隨機數加入到數組中
			numbers[i] = item;
		}
		// 對整型數組numbers裏的元素進行排序操做，sort方法獲得的結果是升序排列
		Arrays.sort(numbers);
		for (int number : numbers) {
			System.out.println("number = "+number);
		}

　

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