【JavaSE专栏46】Java常用类Arrays解析，原生数组和List集合有何区别？

深碍√TFBOYSˉ_ 2023-10-13 18:13 9阅读 0赞

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本文讲解了 Java 中常用类 Arrays 的语法、使用说明和应用场景，并给出了样例代码。

#### 目录 ####

*  一、什么是 Arrays 类
 *  二、Arrays类的方法
 *   *  2.1 sort
     *  2.2 binarySearch
     *  2.3 fill
     *  2.4 equals
     *  2.5 toString
 *  三、Arrays类的应用场景
 *  四、Arrays类面试题
 *  五、总结

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## 一、什么是 Arrays 类 ##

Arrays 类是 Java 中提供的一个工具类，用于操作数组的常用方法。该类提供了一系列静态方法，用于对数组进行排序、搜索、填充、比较等操作，方便开发人员快速处理数组数据。

Arrays 类和 List 类在 Java 中有以下几个重要的区别，请同学们认真学习。

1.  **数据类型**：`Arrays` 类是用于操作数组的工具类，而 `List` 是一个接口 `Interface`，用于表示可变长度的序列。`Arrays` 类在处理数组时，可以直接操作基本类型数组和对象数组，而 `List` 接口则可以用于操作包含任意对象的列表。
2.  **大小可变性**：`Arrays` 类操作的是固定长度的数组，数组一旦创建后不能改变其长度。而 `List` 接口实现类（如 `ArrayList`、`LinkedList` 等）可以动态地调整列表的大小，可以根据需要添加或删除元素。
3.  **功能和方法**：`Arrays` 类提供了一些静态方法，用于操作和处理数组，包括排序、搜索、填充等。而 List 接口及其实现类提供了一系列方法，用于对列表进行操作，包括添加、删除、修改、查找等。
4.  **存储方式**：`Arrays` 类将数据存储在连续的内存空间中，而 `List` 接口的实现类可以使用不同的数据结构来存储数据，例如 `ArrayList` 使用动态数组，`LinkedList` 使用链表。
5.  **接口和实现**：`Arrays` 类是一个工具类，只提供了一些静态方法，不能直接实例化。而 `List` 是一个接口，需要通过具体的实现类来创建对象。

**总的来说，Arrays 类主要用于处理数组，提供了一些静态方法用于对数组进行操作**。而 List 接口及其实现类则提供了更丰富的功能，可以动态地管理和操作可变长度的序列数据。根据实际需求，可以选择使用 Arrays 类或 List 接口来处理数据。

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## 二、Arrays类的方法 ##

Arrays 类的一些常用方法包括以下基类，请同学们认真学习。

### 2.1 sort ###

**sort(T\[\] array)：对数组进行升序排序**。

int[] numbers = {
        5, 2, 8, 1, 9};
    Arrays.sort(numbers);
    System.out.println(Arrays.toString(numbers));  // 输出：[1, 2, 5, 8, 9]

### 2.2 binarySearch ###

**binarySearch(T\[\] array, T key)：在已排序的数组中使用二分查找算法搜索指定的元素，并返回其索引位置**。

> 提示：如果找不到，则返回负数。

int[] numbers = {
        1, 2, 5, 8, 9};
    int index = Arrays.binarySearch(numbers, 5);
    System.out.println(index);  // 输出：2

### 2.3 fill ###

**fill(T\[\] array, T value)：将数组的所有元素都填充为指定的值**。

int[] numbers = new int[5];
    Arrays.fill(numbers, 10);
    System.out.println(Arrays.toString(numbers));  // 输出：[10, 10, 10, 10, 10]

### 2.4 equals ###

**equals(T\[\] array1, T\[\] array2)：比较两个数组是否相等**，即数组长度相同且对应位置的元素相等。

int[] numbers1 = {
        1, 2, 3};
    int[] numbers2 = {
        1, 2, 3};
    boolean isEqual = Arrays.equals(numbers1, numbers2);
    System.out.println(isEqual);  // 输出：true

### 2.5 toString ###

**toString(T\[\] array)：将数组转换为字符串表示**。

int[] numbers = {
        1, 2, 3};
    String arrayString = Arrays.toString(numbers);
    System.out.println(arrayString);  // 输出：[1, 2, 3]

> Arrays类还提供了其他一些方法，如复制数组、比较数组范围、排序指定范围的数组等。通过使用Arrays类，可以简化数组操作的代码，并提供一些常用的功能方法，提高开发效率。

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## 三、Arrays类的应用场景 ##

Arrays类在Java中有许多应用场景，以下是其中一些常见的应用场景，请同学们认真学习。

1.  **数组排序**：通过 Arrays 类的 `sort()` 方法，可以对数组进行排序，比如对整型数组、浮点型数组或字符串数组进行升序排序或降序排序。
2.  **数组搜索**：通过 Arrays 类的 `binarySearch()` 方法，可以在已排序的数组中使用二分查找算法搜索指定的元素，并返回其索引位置。
3.  **数组填充**：通过Arrays类的 `fill()` 方法，可以将数组的所有元素都填充为指定的值，比如将整型数组或字符数组中的所有元素填充为  0 0 0 或空字符。
4.  **数组比较**：通过Arrays类的equals()方法，可以比较两个数组是否相等，即数组长度相同且对应位置的元素相等。
5.  **数组转换为字符串**：通过 Arrays 类的 `toString()` 方法，可以将数组转换为字符串表示，方便打印输出或进行字符串处理。
6.  **数组复制**：通过 Arrays 类的 `copyOf()` 方法，可以复制一个数组，并指定新数组的长度，比如将一个整型数组复制到一个新的数组中。
7.  **数组范围操作**：通过 Arrays 类的方法，可以对数组的指定范围进行排序、搜索等操作，比如对整型数组的前几个元素进行排序或搜索。
8.  **数组转换为列表**：通过 Arrays 类的 `asList()` 方法，可以将数组转换为列表，方便进行列表操作，比如添加、删除、修改等。

以上仅是 Arrays 类的一些常见应用场景，具体的应用还取决于实际需求。

> Arrays 类提供了丰富的方法，方便开发人员处理和操作数组数据。

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## 四、Arrays类面试题 ##

> 一、Arrays类的作用是什么？

Arrays 类是Java中用于操作数组的工具类，它提供了一组静态方法来操作数组,如排序、搜索、比较等。

> 二、Arrays类中常用的方法有哪些？

Arrays类提供了一些常用的方法,如下所示：

*  `sort(T[]a)`：对指定数组进行排序。
 *  `binarySearch(T[]a,Tkey)`：在指定数组中进行二分查找,找到返回索引,找不到返回负数。
 *  `copyOf(T[]original,intnewLength)`：将原数组复制到一个新数组中,并指定新数组的长度。
 *  `equals(T[]a,T[]b)`：比较两个数组是否相等,包括数组中的元素顺序和内容。
 *  `fill(T[]a,Tvalue)`：将指定值填充到数组的每个元素中。

> 三、Arrays类中的sort方法如何排序对象数组？

sort 方法默认采用自然顺序进行排序,即对象的类实现了 `Comparable` 接口,并实现了 `compareTo` 方法。如果对象的类没有实现 `Comparable` 接口,可以使用排序时提供的 `Comparator` 对象进行排序。

> 四、Arrays类中的binarySearch方法如何使用？

`binarySearch` 方法用于在已排序的数组中进行二分查找。它的使用方式是传入指定的数组和要查找的值,如果找到则返回索引,如果找不到则返回负数。要使用 `binarySearch` 方法,数组必须是有序的。

> 五、Arrays类中的equals方法对数组进行比较时有哪些要求？

`equals` 方法比较数组时,要求数组的长度相同,并且对应位置上的元素相等。

如果数组中的元素是基本类型,则直接比较值是否相等。

如果数组中的元素是对象,则需要对象类实现 `equals` 方法来比较对象的内容是否相等。

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## 五、总结 ##

本文讲解了 Java 中常用类 Arrays 的语法、使用说明和应用场景，并给出了样例代码。在下一篇博客中，将讲解 Java 中 Collections 集合类的知识。  
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