Arrays类的学习

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在论坛和生活中总是碰到不停的找JAVA排序和查找算法的人,问哪里有源代码,呵呵。其实JAVA本身给大家提供了一个很好的类,那就是Arrays。Arrays隶属书The Collections Framework。这个类提供了数组的填充,查找,比较,排序等一系列的对数组的操作。


一 填充:

Arrays.fill(type[] a, type val)系列方法是给,数组填充。就是简单的把一个数组全部或者某段数据填成一个特殊的值。

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二 查找:

binarySearch(type[] a, type key)系列方法是,在某类型的数组中用2分法查找特定的Key的元素,返回元素号。前提是这个数组是经过排序的,如果有多个元素和Key值相等的情况下,无法预料,返回的是哪一个。对于返回值,有以下规律,返回值 < 0表示没有找到,返回值 >= 0说明找到了。

对于插入,Arrays没有特殊算法,一般对数组的插入都是转化为Collection之后再做的,但是binarySearch还是能帮你找到数组的插入点的,插入点位置为返回值的绝对值减1(|返回值| - 1)。

对排序过的数组查找,算法用2分法已经相当快了,呵呵。

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三 比较:

equals(type[] a, type[] b) 系列方法是做两个数组的比较的,相等返回true。这个方法运用的时候,有些地方要注意。
比较两个float数组的时候,对每个元素比较,程序不是用的==来判断的,而是用new Float(f1).equals(new Float(f2)),这个方法认为NaN等于它本身,0.0f不等于-0.0f。对于double数组也是一样的。

对于Object[]数组呢,是用的(e1==null ? e2==null : e1.equals(e2))。

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四 排序:

sort(type[] a)系列方法是对数组排序的。Sun用的排序算法是调整快速排序法,采用的是Jon L. Bentley and M. Douglas McIlroy's "Engineering a Sort Function", Software-Practice and Experience, Vol. 23(11) P. 1249-1265 (November 1993)。这个算法排序要n* O(n)时间的大量数据,只需要O(n1ogn)时间。

关于快速排序法参考:(http://algorithm.myrice.com/algorithm/commonalg/sort/internal_sorting/quick_sort/quick_sort.htm
快速排序 Quick Sort

我们已经知道,在决策树计算模型下,任何一个基于比较来确定两个元素相对位置的排序算法需要Ω(nlogn)计算时间。如果我们能设计一个需要O(n1ogn)时间的排序算法,则在渐近的意义上,这个排序算法就是最优的。许多排序算法都是追求这个目标。快速排序算法它在平均情况下需要O(nlogn)时间。这个算法是由C.A.R.Hoare发明的。)

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五 数组的转换:

用Arrays.asList(Object[] a)能够实现数组到ArrayList的转换。同时利用Collection.toArray()能将一些集合类型的数据方便的变成数组。

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六 杂谈:

查看源代码的发现:针对double类型的比较时,在相等的情况下,Sun的源代码种都作了进一步的比较。

例子1:

??? if (a[i]==0 && Double.doubleToLongBits(a[i])==NEG_ZERO_BITS) {

例子2:
????? if (midVal < key) {

??????????????? cmp = -1;?? // Neither val is NaN, thisVal is smaller

??????????? } else if (midVal > key) {

??????????????? cmp = 1;??? // Neither val is NaN, thisVal is larger

??????????? } else {

??????????????? long midBits = Double.doubleToLongBits(midVal);

??????????????? long keyBits = Double.doubleToLongBits(key);

??????????????? cmp = (midBits == keyBits ?? 0 : // Values are equal

?????????????????????? (midBits < keyBits ? -1 : // (-0.0, 0.0) or (!NaN, NaN)

??????????????????????? 1));???????????????????? // (0.0, -0.0) or (NaN, !NaN)

??????????? }

看来在double类型的比较上,如果用==比从精度上考虑,还是有问题的。

另外对于对象数组的查找和排序的时候比普通类型数组多一个方法:
public static int binarySearch(Object[] a, Object key, Comparator c)

public static void sort(Object[] a, Comparator c)

这个地方Comparator是你自己为对象比较定义的算法,在运行的时候,将对象的比较代理给Comparator的public int compare(Object?o1, Object?o2)不过Comparator是一个接口,具体实现就是你自己的算法了。

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[参考文献]

JavaTM 2 Platform, Standard Edition, v 1.3.1 API Specification

JDK源代码

http://algorithm.myrice.com/algorithm/commonalg/sort/internal_sorting/quick_sort/quick_sort.htm

本文地址:http://com.8s8s.com/it/it16251.htm