java常用库函数

每日一言

The strong don’t win. The winners are the strong ones. – Tsutomu Iwamura
from Kuroko’s Basketball - duplicate

数组

java.util.Arrays

1. 数组复制

• Arrays.copyOf():创建一个新数组，包含源数组的指定元素

  /**
   * 复制指定的数组，截取或用默认值填充（如必要），以使副本具有指定的长度
   * @param original 要复制的数组
   * @param newLength 副本的长度
   * @return 原始数组的副本，截取或填充以获得指定的长度
   */
  public static <T> T[] copyOf(T[] original, int newLength);  //函数原型
  
  int[] original = {1, 2, 3};
  int[] copy = Arrays.copyOf(original, 5); // 结果: [1, 2, 3, 0, 0]

• Arrays.copyOfRange():复制数组的指定范围到新数组

  /**
   * 将指定数组的指定范围复制到新数组
   * @param original 要复制的数组
   * @param from     起始索引（包括）
   * @param to       结束索引（不包括）
   * @return 包含指定范围内元素的新数组
   */
  public static <T> T[] copyOfRange(T[] original, int from, int to);
  
  int[] original = {1, 2, 3, 4, 5};
  int[] copy = Arrays.copyOfRange(original, 1, 4); // 结果: [2, 3, 4]

2. 排序相关

• Arrays.sort()：使用优化的双轴快速排序(基本类型)或归并排序(对象类型)

  /**
   * 对数组的指定范围进行排序
   * @param a 要排序的数组
   * @param fromIndex 起始索引（包括）
   * @param toIndex 结束索引（不包括）
   */
  public static void sort(int[] a);
  public static void sort(Object[] a, int fromIndex, int toIndex);
  
  int[] array = {5, 2, 8, 1, 3};
  Arrays.sort(array); // 结果: [1, 2, 3, 5, 8]

• Arrays.parallelSort()(Java8+)：利用多线程进行排序，适合大数组

  int[] largeArray = new int[100000];
  // 填充数组...
  Arrays.parallelSort(largeArray);

3. 搜索相关

• Arrays.binarySearch()：在已排序数组中进行二分查找

  /**
   * 使用二分查找算法在指定的已排序数组中搜索指定的值
   * @param a 要搜索的排序数组
   * @param key 要搜索的值
   * @return 找到的索引；如果未找到，则为负值
   */
  public static int binarySearch(Object[] a, Object key);
  public static int binarySearch(Object[] a, int fromIndex, int toIndex, Object key);
  
  int[] sortedArray = {1, 2, 3, 5, 8};
  int index = Arrays.binarySearch(sortedArray, 5); // 结果: 3

4. 填充相关

• Arrays.fill():使用指定值填充整个数组或数组的一部分

  /**
   * 将指定的值分配给数组的指定范围的每个元素
   * @param a 要填充的数组
   * @param fromIndex 起始索引（包括）
   * @param toIndex 结束索引（不包括）
   * @param val 要存储在数组元素中的值
   */
  public static void fill(Object[] a, Object val);
  public static void fill(Object[] a, int fromIndex, int toIndex, Object val);
  
  int[] array = new int[5];
  Arrays.fill(array, 10); // 结果: [10, 10, 10, 10, 10]

• Arrays.setAll():使用生成器函数填充数组

  /**
   * 使用提供的生成函数设置数组的所有元素
   * @param array 要填充的数组
   * @param generator 计算每个元素值的函数
   */
  public static <T> void setAll(T[] array, IntFunction<? extends T> generator);
  
  int[] array = new int[5];
  Arrays.setAll(array, i -> i * 2); // 结果: [0, 2, 4, 6, 8] i表示索引，返回值为索引的二倍

• Arrays.parallelSetAll():java8+ 并行填充数组

  int[] largeArray = new int[10000];
  Arrays.parallelSetAll(largeArray, i -> i * 2);

• Arrays.parallePrefix() Java8 +：对数组进行前缀操作

  /**
   * 对数组执行前缀操作
   * @param array 要修改的数组
   * @param op 要执行的操作
   */
  public static <T> void parallelPrefix(T[] array, BinaryOperator<T> op);
  
  int[] array = {1, 2, 3, 4};
  Arrays.parallelPrefix(array, (x, y) -> x + y); // 结果: [1, 3, 6, 10]

System.arrycopy

• System.arrcopy() 是Java 中一个原生的数组复制方法，它提供了高效的数组部分或全部元素复制功能。

/**
 * 将源数组的一部分复制到目标数组
 * @param src    源数组
 * @param srcPos 源数组中的起始位置
 * @param dest   目标数组
 * @param destPos 目标数组中的起始位置
 * @param length 要复制的数组元素的数量
 */
public static native void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length);

// 示例1：基本数组复制
int[] source = {1, 2, 3, 4, 5};
int[] dest = new int[5];
System.arraycopy(source, 0, dest, 0, source.length);
// dest 现在包含: {1, 2, 3, 4, 5}

// 示例2：部分复制
int[] source = {1, 2, 3, 4, 5};
int[] dest = {10, 20, 30, 40, 50};
System.arraycopy(source, 2, dest, 1, 2);
// dest 现在包含: {10, 3, 4, 40, 50}

// 示例3：在数组中插入元素
int[] array = {1, 2, 3, 5};
int[] newArray = new int[5];
System.arraycopy(array, 0, newArray, 0, 3);
newArray[3] = 4;
System.arraycopy(array, 3, newArray, 4, 1);
// newArray 现在包含: {1, 2, 3, 4, 5}

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