《JAVA编程思想》学习笔记：第16章（数组）

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。

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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