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《JAVA编程思想》学习笔记:第16章(数组)

目录
Java编程思想(一)第1~4章:概述
Java编程思想(二)第5章:初始化和清理
Java编程思想(三)第6章:访问权限
Java编程思想(四)第7章:复用类
Java编程思想(五)第8章:多态
Java编程思想(六)第9章:接口
Java编程思想(七)第10章:内部类
Java编程思想(八)第11章:持有对象
Java编程思想(九)第12章:异常
Java编程思想(十)第13章:字符串
Java编程思想(十一)第14章:类型信息
Java编程思想(十二)第15章:泛型
Java编程思想(十三)第16章:数组
Java编程思想(十四)第17章:深入研究容器
Java编程思想(十五)第18章:Java I/O系统
Java编程思想(十六)第19章:枚举
Java编程思想(十七)第20章:注解
Java编程思想(十八)第21章:并发

第十六章、数组

数组通过整型index来访问元素,并且尺寸不能改变(特征);需要使用持有对象时需要评估使用数组 or 其他容器。

目录

1.数组为什么特殊

2.数组是第一级对象

3.返回一个数组对象

4.多维数组

5.数组与泛型

6.创建测试数据

7.Arrays实用功能


1.数组为什么特殊

数组与其他种类的容器的区别有三方面:效率、类型和保存基本类型的能力。

  • 效率 :在Java中,数组是一种效率最高的存储和随机访问对象引用序列的函数。
  • 类型:数组之所以优于泛型之前的容器,就是因为你可以创建一个数组去持有某种具体类型。这意味着你可以通过编译器检查,来防止插入错误类型和抽取不当类型。--此优势已丧失!
  • 保存基本类型:由于自动包装机制,容器也能持有基本类型。--此优势已丧失!

数组硕果仅存的优点就是效率。然而,如果要解决更一般化的问题,那数组就可能会受到过多的限制,因此在这些情形下你还是会使用容器。

 

2.数组是第一级对象

  • 数组标识符:无论使用哪种类型的数组,数组标识符其实只是一个引用,指向在堆中创建的一个真实对象,这个数组对象用以保存指向其他对象的引用。
  • 只读成员length: 是数组对象唯一一个可以访问的字段或方法。[] 语法是访问数组对象的唯一方式。
  • 数组初始化:新生成一个数组对象时,所有引用自动初始化为 null。

 

3.返回一个数组对象

在Java中,你只是直接返回一个数组,而无需担心要为数组负责——只要你需要它,它就会一直存在,当你使用完后,垃圾回收器就会清理掉它。

eg: public String[] flavorSet() {return results;} //C++中只能返回数组指针,不能直接返回数组。

 

4.多维数组

  • 多维数组:对于基本类型的多维数组,可以通过使用花括号将每个向量分隔开,每个花括号括起来的集合都会把你带到下一级数组。
int[][] a = {
   {1,2,3},{4,5,6},}
System.out.println(Arrays.deepToString(a)); //Arrays.deepToString() 方法将多维数组转换为多个 String。
//Output:[[1,2,3],[4,5,6]]
  • 粗糙数组:数组矩阵的每个向量都可以具有任意的长度(length)。

 

5.数组与泛型

  • 数组实例化&泛型:通常,数组与泛型不能很好地结合。不能实例化具有参数化类型的数组。

Peel<Banana>[] peels = new Peel<Banana>[10]; //illegal

原因:擦除会移除参数类型信息,但数组必须知道它持有的确切类型

  • 数组本身类型&泛型:但是,它允许创建对这种数组的引用。而且,尽管你不能创建实际的持有泛型的数组对象,但是你可以创建非泛型的数组,然后将其转型。
List<String>[] ls;  //legal 
class ClassParameter<T>{
    public T[] f(T[] arg){ return arg;}//legal 
    public T[] g(int size){ return (T[]) new Object[size];}//legal 
}

 

6.创建测试数据

方便生成填充了测试数据的数组的工具。

6.1 Arrays.fill()

这个方法十分有限,只能用同一个值填充各个位置,而针对对象而言,就是复制同一个引用进行填充。或者填充数组的某个区域。

String[] a = new String[6];
Arrays.fill(a,"Hello")
print(Arrays.toString(a));      //[Hello,Hello,Hello,Hello,Hello,Hello]
Arrays.fill(a,3,5,"World")
print(Arrays.toString(a));      //[Hello,Hello,Hello,World,World,Hello]

6.2 数据生成器

  • 策略模式:不同的Generator的具体实现类,分别实现不同的计数方式。不同类型数据的计数工具类的代码实现细节见书P443。

6.3 从Generator中创建数组

public interface Generator<T>{
    T next();  //策略模式 or 模板方法?
}

public static class BooleanCount implements Generator<java.lang.Boolean>{
    public java.lang.Boolean next(){
        return r.nextBoolean();
    }
}

@SuppressWarnings("unckecked") //屏蔽compile warning
public static <T> T[] array(Class<T> type ,Generator<T>gen,int size){
    //Array.newInstance:借由传入Class对象创建对应类型元素的数组
    T[] a =  (T[]) java.lang.reflect.Array.newInstance(type,size); 
    return new CollectionData<T>(gen,size).toArray(a);
}

 

7.Arrays实用功能

在 java.util 类库中可以找到Arrays类。

  • equals():用于比较两个数组是否相等;
  • fill():填充数组;
  • binarySearch():用于在已经拍好序的数组中查找元素;
  • toString():产生数组的String表示;
  • hashCode():产生数组的散列码;
  • Arrays.asList():接受任意的序列或数组作为其参数,并转变为List容器。

7.1 复制数组

System.arrayCopy() 用它复制数组比for循环要快很多。其参数有:源数组,表示从源数组中的什么位置开始复制的偏移量,表示从目标数组的什么位置开始复制的偏移量,以及需要复制的元素个数。

  • 浅拷贝:shallow copy:System.arrayCopy() 复制对象数组时,只是复制了对象的引用,并不是对象本身的拷贝;
  • 深拷贝:deep copy:

 

7.2 数组的比较

  • Arrays.equals():Arrays类提供了重载后的equals方法,用来比较整个数组。相等的条件:数组的length相等&对应index的元素也相等。

7.3 数组元素的比较

  • 比较算法定制:实现java.lang.Comparable<T> 接口,使你的类具有定制的比较能力。
  • Arrays.sort():数组自动排序
interface Comparator<T>{
    int compare(T o1,T o2);
}

class CompTypeComparator implements Comparator<CompType>{
    @Override
    public int compare(CompType o1,CompTypeo2){ 
        return (“自定义比较算法”);
    }
}

7.4 数组排序(使用数组内置排序)

  • Arrays.sort(a,String.CASE_INSENSITIVE_ORDER) :使用内置的排序方法,就可以对任意的基本类型数组排序;也可以对任意的对象数组进行排序,只要该对象实现了 Comparable 接口或具有相关联的 Comparator。

7.5 在已排序的数组中查找

  • Arrays.binarySearch():如果数组已经排好序了,就可以使用 Arrays.binarySearch() 执行快速查找。

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