## Java中的`Arrays` API
### 1. 简介
`java.util.Arrays`是Java标准库中的一个类，包含了一组用于操作数组的静态方法。它提供了排序、搜索、比较、填充、复制等一系列方便的方法，使得对数组的处理变得更加简单和高效。`Arrays`类主要用于处理一维和多维数组，可以对原生类型数组和对象数组进行操作。
### 2. 常用方法
#### 2.1 `sort` 方法
`sort` 方法用于对数组进行排序。`Arrays` 类提供了多种 `sort` 方法，可以对不同类型的数组（如 `int[]`、`double[]`、`Object[]` 等）进行排序。`sort` 方法使用了双轴快速排序（Dual-Pivot Quicksort）算法，它在大多数情况下表现优异。
```java
import java.util.Arrays;
public class SortExample {
public static void main(String[] args) {
int[] intArray = {5, 3, 8, 1, 2};
Arrays.sort(intArray);
System.out.println("Sorted int array: " + Arrays.toString(intArray));
String[] strArray = {"apple", "orange", "banana", "pear"};
Arrays.sort(strArray);
System.out.println("Sorted string array: " + Arrays.toString(strArray));
}
}
```
#### 2.2 `binarySearch` 方法
`binarySearch` 方法用于在有序数组中进行二分查找。它可以在数组中快速找到目标元素的位置。该方法适用于原生类型数组和对象数组。
```java
import java.util.Arrays;
public class BinarySearchExample {
public static void main(String[] args) {
int[] intArray = {1, 2, 3, 5, 8};
int index = Arrays.binarySearch(intArray, 5);
System.out.println("Index of 5: " + index);
String[] strArray = {"apple", "banana", "orange", "pear"};
index = Arrays.binarySearch(strArray, "orange");
System.out.println("Index of orange: " + index);
}
}
```
#### 2.3 `copyOf` 和 `copyOfRange` 方法
`copyOf` 方法用于将数组复制到一个新的数组中，可以指定新数组的长度。如果新数组的长度大于原数组，则多余的部分会用默认值填充。`copyOfRange` 方法用于复制数组的指定范围。
```java
import java.util.Arrays;
public class CopyExample {
public static void main(String[] args) {
int[] originalArray = {1, 2, 3, 4, 5};
int[] copiedArray = Arrays.copyOf(originalArray, 7);
System.out.println("Copied array: " + Arrays.toString(copiedArray));
int[] rangeCopiedArray = Arrays.copyOfRange(originalArray, 1, 4);
System.out.println("Range copied array: " + Arrays.toString(rangeCopiedArray));
}
}
```
#### 2.4 `equals` 方法
`equals` 方法用于比较两个数组是否相等。它可以用于比较原生类型数组和对象数组。对于对象数组，`equals` 方法会使用每个元素的 `equals` 方法进行比较。
```java
import java.util.Arrays;
public class EqualsExample {
public static void main(String[] args) {
int[] array1 = {1, 2, 3};
int[] array2 = {1, 2, 3};
int[] array3 = {4, 5, 6};
System.out.println("array1 equals array2: " + Arrays.equals(array1, array2));
System.out.println("array1 equals array3: " + Arrays.equals(array1, array3));
String[] strArray1 = {"apple", "orange"};
String[] strArray2 = {"apple", "orange"};
System.out.println("strArray1 equals strArray2: " + Arrays.equals(strArray1, strArray2));
}
}
```
#### 2.5 `fill` 方法
`fill` 方法用于将数组的所有元素或指定范围内的元素填充为指定的值。该方法适用于原生类型数组和对象数组。
```java
import java.util.Arrays;
public class FillExample {
public static void main(String[] args) {
int[] intArray = new int[5];
Arrays.fill(intArray, 7);
System.out.println("Filled int array: " + Arrays.toString(intArray));
int[] rangeArray = new int[5];
Arrays.fill(rangeArray, 1, 3, 9);
System.out.println("Range filled array: " + Arrays.toString(rangeArray));
}
}
```
#### 2.6 `hashCode` 方法
`hashCode` 方法用于计算数组的哈希码。该方法适用于原生类型数组和对象数组。对于对象数组，`hashCode` 方法会使用每个元素的 `hashCode` 方法进行计算。
```java
import java.util.Arrays;
public class HashCodeExample {
public static void main(String[] args) {
int[] intArray = {1, 2, 3};
System.out.println("Hash code of int array: " + Arrays.hashCode(intArray));
String[] strArray = {"apple", "orange"};
System.out.println("Hash code of string array: " + Arrays.hashCode(strArray));
}
}
```
#### 2.7 `deepEquals` 方法
`deepEquals` 方法用于深度比较两个数组是否相等。该方法适用于嵌套数组（如二维数组）。
```java
import java.util.Arrays;
public class DeepEqualsExample {
public static void main(String[] args) {
int[][] array1 = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
int[][] array2 = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
int[][] array3 = {{7, 8, 9}, {10, 11, 12}};
System.out.println("array1 deepEquals array2: " + Arrays.deepEquals(array1, array2));
System.out.println("array1 deepEquals array3: " + Arrays.deepEquals(array1, array3));
}
}
```
#### 2.8 `deepHashCode` 方法
`deepHashCode` 方法用于计算嵌套数组的哈希码。与 `hashCode` 方法不同，它会递归计算每个元素的哈希码。
```java
import java.util.Arrays;
public class DeepHashCodeExample {
public static void main(String[] args) {
int[][] array = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
System.out.println("Deep hash code of array: " + Arrays.deepHashCode(array));
}
}
```
#### 2.9 `toString` 和 `deepToString` 方法
`toString` 方法用于将数组转换为字符串表示。对于嵌套数组，使用 `deepToString` 方法进行深度转换。
```java
import java.util.Arrays;
public class ToStringExample {
public static void main(String[] args) {
int[] intArray = {1, 2, 3};
System.out.println("intArray toString: " + Arrays.toString(intArray));
int[][] nestedArray = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
System.out.println("nestedArray deepToString: " + Arrays.deepToString(nestedArray));
}
}
```
#### 2.10 `asList` 方法
`asList` 方法用于将数组转换为 `List`，方便进行集合操作。
```java
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class AsListExample {
public static void main(String[] args) {
String[] strArray = {"apple", "orange", "banana"};
List<String> list = Arrays.asList(strArray);
System.out.println("List: " + list);
// 修改数组会影响List
strArray[0] = "pear";
System.out.println("Modified List: " + list);
}
}