Java容器深入浅出之数组

写在前面

关于Java的学习，特别是对于非计算机专业的同学来说，我总是主张从实践中来，到实践中去的学习方法。Java本身是一门应用性特别强的高级编程语言，因此如果能在基于实际开发的经验基础上，对JavaSE的核心知识做总结和梳理，将非常有利于沉淀自身的技术知识，并且为进一步的深入研究打好基础。

JavaSE的知识层次，基于我的经验，可以分为4点：

1. 基础知识：包括基本数据类型、语法规范、运算符、流程控制和异常。

2. 面向对象：包括封装、继承和多态的Java实现及相关语言特性。

3. 基础进阶：包括常用类、容器、JDBC、IO等。

4. 高阶深入：包括多线程、反射、JMM、JVM及网络编程等。

Java企业级开发，包括Web应用、分布式及大数据等高可靠、高并发和高可用的系统均来自于这些基础的实现。

关于容器

容器在日常开发中的地位不言而喻，小到链表的实现，大到消息队列的框架，都与容器息息相关。当完成了Java基础知识和面向对象知识的学习之后，就可以开始学习容器并深入理解Java基本数据结构的底层实现原理。

Java的容器大致可以分为数组、字符串对象和集合；

数组的基本使用

Java数组的要点：

1. 数组完成初始化，在内存中的长度固定，不可改变；

2. 数组可以存放基本数据类型和对象的引用，但只能保存同一种类型的数据。

数组的定义：

type[] arrayName;

数组的初始化：

1. 静态初始化：显式指定每个数组元素的初始值

arrayName = new type[]{element1, element2, element3...}；
arrayName = {element1, element2, element3...}；

2. 动态初始化：只给定数组长度，由系统指定元素的默认初始值

arrayName = new type[length];

数组的使用：

1. 查：通过索引获取数组某个元素的值

2. 改：通过索引对数组某个元素的值更新（典型的如循环赋值）

Java8增强的Array类

Array类的若干static方法可以方便对数组进行操作：

1. 查找

int binarySearch(type[] a, type key) --- 数组按升序排列，通过二分法查找key在a中的索引，没有则返回负数。

int binarySearch(type[] a, int from, int to, type key) --- 数组按升序排列，通过二分法查找key在a的from和to中的索引，没有则返回负数。

2. 排序

void sort(type[] a) --- 排序

void sort(type[] a, int from, int to) --- from到to之间的元素进行排序

3. 复制

type[] copyOf(type[] original, int length) --- 把original复制成一个新数组：

3.1 如果length等于original的长度，全部复制；

3.2 如果length小于original的长度，只复制前length位

3.3 如果length大于original的长度，余下的系统默认初始值赋值

type[] copyOfRange(type[] original, int from, int to) --- 把original的from到to复制成一个新数组

4. 转换

void fill(type[] a, type val) --- 将a的所有元素赋值为val

void fill(type[] a, int from, int to, type val) --- 将a的从from到to的元素赋值为val

String toString(type[] a) --- 转换为一个字符串

5. 判断

boolean equals(type[] a, type[] b) --- 长度和元素均相等的两个数组则返回true

Arrays类Demo如下：

package org.leo.demo.arrays;

import java.util.Arrays;

public class TestArrays {

    public static void main(String[] args) {
        
        int[] a = new int[] {3,4,5,6};
        int[] a2 = {3,4,5,6};
        
        System.out.println("a equals a2? " + Arrays.equals(a, a2));
        
        int[] b = Arrays.copyOf(a, 6);
        System.out.println("a equals b? " + Arrays.equals(a, b));
        System.out.println("b array is: " + Arrays.toString(b));
        
        Arrays.fill(b, 2, 4, 1);
        System.out.println("b array is: " + Arrays.toString(b));
        
        Arrays.sort(b);
        System.out.println("b array is: " + Arrays.toString(b));
        
        System.out.println("the index of number 1 in b is:" + Arrays.binarySearch(b, 1));

    }

}