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

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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。

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。

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

或空字符。

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。