Java复习笔记进阶09：Arrays类、常见算法

一、Arrays类

数组操作工具，专门操作数组元素；

1.常用API

/**
 * 返回数组内容toString(数组)
 * 排序Arrays.sort();
 * 二分搜索：Arrays.binarySearch(arr, 55);
 */
public class ArraysDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {10,5,66,34,55,88};
        //[I@1b6d3586
        System.out.println(arr);
        //返回数组内容toString(数组)
        //[10, 5, 66, 34, 55, 88]
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

        //排序API，默认数组升序
        Arrays.sort(arr);
        //[5, 10, 34, 55, 66, 88]
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

        //二分搜素技术，（前提是排序完成，否则bug）
        int i = Arrays.binarySearch(arr, 55);
        //3
        System.out.println(i);
        //-7; 数组中找不到该元素 - （应当插入索引位+1）
        System.out.println(Arrays.binarySearch(arr, 555));
    }
}

2.自定义比较器

/**
 * Comparator比较器
 */
public class ArraysDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        Integer[] arr = {10,5,66,34,55,88};
        //[10, 5, 66, 34, 55, 88]
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

        //自定义比较器对象，只能用引用类型；
        Arrays.sort(arr, new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Integer o1, Integer o2) {
                //return o1-o2;//默认升序
                return o2-o1;//降序
            }
        });

        System.out.println(Arrays.toString(arr));

        System.out.println("==========排序学生信息============");
        Student[] students = new Student[3];
        students[0] = new Student("a",20,173.3);
        students[1] = new Student("b",19,163.4);
        students[2] = new Student("c",24,163.3);
        Arrays.sort(students, new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Student o1, Student o2) {
                //return o1.getAge() - o2.getAge();//根据年龄正序排列
                return Double.compare(o1.getHeight(), o2.getHeight());//根据身高正排，专门处理浮点型
            }
        });
        System.out.println(Arrays.toString(students));
    }
}

二、常见算法

1.选择排序

1.1选择排序思想

• 每轮选择当前位置，找后面比他小的交换位置；

• 第一轮先找出最小的放在开始，与冒泡相反（找最大）

1.2关键

• 选择轮次：数组长度-1；

• 控制每轮开始位置，与后面元素选择次数；

/**
 * 选择排序
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {10,5,66,34,55,88};
        //选择排序;a[i]锁定每次循环开始位置
        for (int i = 0; i < arr.length-1; i++) {
            for (int j = i+1; j < arr.length ; j++) {
                if (arr[i]>arr[j]){
                    int temp = arr[i];
                    arr[i] = arr[j];
                    arr[j] = temp;
                }
            }
        }
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

        //冒泡排序
        int[] arr2 = {10,5,66,34,55,88};
        for (int i = 0; i < arr2.length-1; i++) {
            //j < arr2.length - i - 1;每次循环排出最大值后，下一次排序-1
            for (int j = 0; j < arr2.length - i - 1; j++) {
                if (arr2[j]>arr2[j+1]){
                    int temp = arr2[j];
                    arr2[j] = arr2[j+1];
                    arr2[j+1] = temp;
                }
            }
        }
        System.out.println(Arrays.toString(arr2));
    }

}

2.二分查找

2.1概述

• 二分查找查询性能好，但前提是必须排好序；

• 找数组中间位置值和变量比较；

  • 大，向右+1，和最后位取中间位置比较；

  • 小，向左-1和最初位取中间位置比较，

  • 重复直到查到

  • 最大最小索引相等，还没找到，失败；

/**
 * 二分查找，效率高
 */
public class Test02 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {5, 10, 34, 55, 66, 88,98,99};
        System.out.println(binarySearch(arr,99));
        System.out.println(binarySearch(arr,34));
        System.out.println(binarySearch(arr,35));

    }
    public static int binarySearch(int[] arr,int data){
        //定义左右起始索引
        int left = 0;
        int right = arr.length-1;

        while (left <= right){
            int middleIndex = (left + right)/2;
            if (data > arr[middleIndex]){
                left = middleIndex+1;
            }else if (data < arr[middleIndex]){
                right = middleIndex-1;
            }else {
                return middleIndex;
            }
        }
        return -1;
    }
}