Arrays数组 工具类

前言

java.util.Arrays 是一个提供操作数组的静态方法的工具类。无论是基本数据类型还是对象类型数组，Arrays 类都提供了大量的便捷方法。

1. 数组转换为字符串

• public static String toString(int[] a)：将指定数组转换为字符串并返回。这个方法可以轻松地将数组内容格式化输出，非常适合在调试时使用。

import java.util.Arrays;

public class ArrayToStringDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个整数数组
        int[] intArray = {1, 2, 3, 4, 5};

        // 将数组转换为字符串并输出
        String arrayAsString = Arrays.toString(intArray);
        System.out.println("数组内容为: " + arrayAsString); // 输出: 数组内容为: [1, 2, 3, 4, 5]
    }
}

实际开发场景：

• 调试与日志记录：在开发过程中，通常需要打印数组内容进行调试，通过 toString 方法可以方便地输出数组内容。

2. 数组排序 (sort)

• public static void sort(int[] a)：对指定数组进行升序排序。该方法采用双轴快速排序算法，具有良好的性能表现。

import java.util.Arrays;

public class ArraySortDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个整数数组
        int[] intArray = {5, 2, 9, 1, 5};

        // 对数组进行升序排序
        Arrays.sort(intArray);

        // 打印排序后的数组
        System.out.println("排序后的数组: " + Arrays.toString(intArray)); // 输出: 排序后的数组: [1, 2, 5, 5, 9]
    }
}

实际开发场景：

• 数据处理与展示：在需要对数据进行排序并展示给用户时，如报表或排行榜。

3. 数组搜索 (binarySearch)

• public static int binarySearch(int[] a, int key)：在指定数组中查找指定元素并返回其索引。该方法要求数组已经经过排序，搜索采用二分查找算法，时间复杂度为 O(log n)。

import java.util.Arrays;

public class ArraySearchDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个已排序的整数数组
        int[] intArray = {1, 2, 3, 4, 5};

        // 查找元素 3 在数组中的索引
        int key = 3;
        int index = Arrays.binarySearch(intArray, key);

        // 输出查找结果
        System.out.println("元素 " + key + " 在数组中的索引: " + index); // 输出: 元素 3 在数组中的索引: 2
    }
}

实际开发场景：

• 高效查询：在已排序的数据中高效查找元素，如搜索商品列表中的特定价格或名称。

4. 数组比较 (equals)

• public static boolean equals(int[] a, int[] a2)：比较两个数组是否相等。该方法逐个比较数组中的每个元素，仅当两个数组长度相同且所有元素相同时才返回 true。

import java.util.Arrays;

public class ArrayComparisonDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建两个数组
        int[] array1 = {1, 2, 3};
        int[] array2 = {1, 2, 3};

        // 比较两个数组是否相等
        boolean isEqual = Arrays.equals(array1, array2);

        // 输出比较结果
        System.out.println("两个数组是否相等: " + isEqual); // 输出: 两个数组是否相等: true
    }
}

实际开发场景：

• 数据验证：在需要判断两个数据集（如用户输入和预期结果）是否一致时使用。

5. 数组填充 (fill)

1. public static void fill(int[] a, int val)：使用指定值填充整个数组。
2. public static void fill(int[] a, int fromIndex, int toIndex, int val)：使用指定值填充数组的指定范围内的元素。

import java.util.Arrays;

public class ArrayFillDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个空的整数数组
        int[] intArray = new int[5];

        // 使用值 7 填充整个数组
        Arrays.fill(intArray, 7);
        System.out.println("使用值 7 填充后的数组: " + Arrays.toString(intArray)); // 输出: 使用值 7 填充后的数组: [7, 7, 7, 7, 7]

        // 创建一个新数组并部分填充
        int[] subArray = {1, 2, 3, 4, 5};
        Arrays.fill(subArray, 1, 4, 0); // 将索引 1 到 3 的元素填充为 0
        System.out.println("部分填充后的数组: " + Arrays.toString(subArray)); // 输出: 部分填充后的数组: [1, 0, 0, 0, 5]
    }
}

实际开发场景：

• 初始化数据：在初始化数组时，使用统一的默认值进行填充，如表单数据的初始值。

6. 数组复制 (copyOf)

1. public static int[] copyOf(int[] original, int newLength)：复制指定数组的指定长度。
2. public static int[] copyOfRange(int[] original, int from, int to)：复制指定数组的指定范围内的元素。

import java.util.Arrays;

public class ArrayCopyDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个源数组
        int[] sourceArray = {1, 2, 3, 4, 5};

        // 复制前 3 个元素
        int[] copyArray = Arrays.copyOf(sourceArray, 3);
        System.out.println("复制前 3 个元素: " + Arrays.toString(copyArray)); // 输出: 复制前 3 个元素: [1, 2, 3]

        // 复制索引 1 到 3 的元素
        int[] rangeArray = Arrays.copyOfRange(sourceArray, 1, 4);
        System.out.println("复制索引 1 到 3 的元素: " + Arrays.toString(rangeArray)); // 输出: 复制索引 1 到 3 的元素: [2, 3, 4]
    }
}

实际开发场景：

• 数组扩展与截取：在需要扩展数组大小或截取部分数组数据时，copyOf 和 copyOfRange 是非常便捷的方法。

7. 数组转换为集合 (asList)

• public static <T> List<T> asList(T... a)：将指定数组转换为 List 集合。转换后的集合是一个固定大小的列表，无法添加或删除元素。

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class ArrayToListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个字符串数组
        String[] stringArray = {"苹果", "香蕉", "樱桃"};

        // 将数组转换为 List 集合
        List<String> stringList = Arrays.asList(stringArray);
        System.out.println("转换后的集合: " + stringList); // 输出: 转换后的集合: [苹果, 香蕉, 樱桃]
    }
}

实际开发场景：

• 集合与数组的转换：在需要对数组进行集合操作（如查找、排序等）时，先转换为 List 是一种常见做法。

8. 数组内容校验与填充

• public static boolean hasDefaultValues(int[] array, int defaultValue)：检查数组中的元素是否全部等于某个默认值。

import java.util.Arrays;

public class ArrayValidationDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 初始化数组
        int[] arrayWithDefaults = new int[5];
        Arrays.fill(arrayWithDefaults, 0);

        // 校验数组是否全部是默认值
        boolean isAllDefaults = hasDefaultValues(arrayWithDefaults, 0);
        System.out.println("数组是否全部为默认值: " + isAllDefaults); // 输出: 数组是否全部为默认值: true
    }

    public static boolean hasDefaultValues(int[] array, int defaultValue) {
        for (int value : array) {
            if (value != defaultValue) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}

实际开发场景：

• 数据初始化校验：在系统启动或模块初始化时，常需要检查数据是否被正确初始化为默认值。