实际数组操作
常见数组操作技术
1. 数组初始化与创建
// 多种初始化方法
int[] numbers = new int[5]; // 初始化为零的数组
int[] predefinedArray = {1, 2, 3, 4, 5}; // 直接初始化
int[] copyArray = Arrays.copyOf(predefinedArray, 5); // 创建副本
数组操作类别
| 操作类型 |
描述 |
关键方法 |
| 修改 |
更改数组元素 |
Arrays.fill()，直接赋值 |
| 搜索 |
查找元素 |
Arrays.binarySearch()，Arrays.stream().filter() |
| 排序 |
对元素进行排序 |
Arrays.sort()，Collections.sort() |
| 转换 |
转换数组 |
Arrays.stream()，Stream.of() |
高级数组操作
排序操作
public class ArraySortDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] numbers = {5, 2, 9, 1, 7};
// 升序排序
Arrays.sort(numbers);
// 使用流 API 进行降序排序
int[] descendingNumbers = Arrays.stream(numbers)
.boxed()
.sorted(Comparator.reverseOrder())
.mapToInt(Integer::intValue)
.toArray();
}
}
搜索和过滤操作
graph TD
A[数组搜索] --> B{线性搜索}
A --> C{二分搜索}
B --> D[遍历所有元素]
C --> E[需要数组已排序]
B --> F[时间复杂度 O(n)]
C --> G[时间复杂度 O(log n)]
实际搜索示例
public class ArraySearchDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] scores = {65, 72, 85, 90, 95};
// 二分搜索（需要数组已排序）
int index = Arrays.binarySearch(scores, 85);
// 基于流的过滤
int[] highScores = Arrays.stream(scores)
.filter(score -> score > 80)
.toArray();
}
}
内存和性能考虑
- 数组大小限制
- 固定大小约束
- 性能权衡
内存分配策略
// 高效的数组创建
int[] largeArray = new int[1000]; // 预分配内存
多维数组处理
public class MultiDimensionArrayDemo {
public static void main(String[] args) {
// 二维数组声明
int[][] matrix = {
{1, 2, 3},
{4, 5, 6},
{7, 8, 9}
};
// 嵌套迭代
for (int[] row : matrix) {
for (int value : row) {
System.out.print(value + " ");
}
System.out.println();
}
}
}
最佳实践
- 使用适当的数据结构
- 考虑内存效率
- 利用 Java 流 API
- 通过 LabEx 编码练习进行实践
错误处理策略
public static int[] safeArrayOperation(int[] input) {
try {
// 执行数组操作
return Arrays.stream(input)
.map(x -> x * 2)
.toArray();
} catch (NullPointerException e) {
return new int[0]; // 返回空数组
}
}
性能优化提示
- 优先使用
System.arraycopy() 而非手动复制
- 使用
Arrays.fill() 进行批量初始化
- 尽量减少不必要的数组转换
- 根据用例选择合适的集合
通过掌握这些实际数组操作，你将培养更高效、更健壮的 Java 编程技能，实现复杂的数据处理技术。
