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Java数组扩容算法及Java对它的应用
2019-09-09 来源:动力节点

 

今天动力节点java培训机构小编为大家介绍“Java数组扩容算法及Java对它的应用”,希望此文能够帮助到大家,下面就随小编一起看看Java数组扩容算法及Java对它的应用。


     Java数组扩容的原理


1、Java数组对象的大小是固定不变的,数组对象是不可扩容的。


2、利用数组复制方法可以变通的实现数组扩容。


3、System.arraycopy()可以复制数组。


  4、Arrays.copyOf()可以简便的创建数组副本。


  5、创建数组副本的同时将数组长度增加就变通的实现了数组的扩容。


源码展示:


public class Arrays {

    /**

     * @param original: the array to be copied

     * @param newLength: the length of the copy to be returned

     * @return a copy of the original array, truncated or padded with zeros

     *     to obtain the specified length

     */

    public static int[] copyOf(int[] original, int newLength) {

        int[] copy = new int[newLength];

        System.arraycopy(original, 0, copy, 0,

                         Math.min(original.length, newLength));

        return copy;

    }

    /**

     * @param original the array from which a range is to be copied

     * @param from the initial index of the range to be copied, inclusive

     * @param to the final index of the range to be copied, exclusive.

     *     (This index may lie outside the array.)

     * @return a new array containing the specified range from the original array,

     *     truncated or padded with zeros to obtain the required length

     */

    public static int[] copyOfRange(int[] original, int from, int to) {

        int newLength = to - from;

        if (newLength < 0)

            throw new IllegalArgumentException(from + " > " + to);

        int[] copy = new int[newLength];

        System.arraycopy(original, from, copy, 0,

                         Math.min(original.length - from, newLength));

        return copy;

    }

}



  示例说明:


import java.util.Arrays;


/** 数组变长算法! 

 * 数组对象长度不可改变

 * 但是很多实际应用需要长度可变的数组

 * 可以采用复制为容量更大的新数组, 替换原数组, 实现变长操作

 * */

public class ArrayExpand {

    public static void main(String[] args) {

        //数组变长(扩容)算法! 

        int[] ary={1,2,3};

        ary=Arrays.copyOf(ary, ary.length+1);

        ary[ary.length-1]=4;

        System.out.println(Arrays.toString(ary));//[1, 2, 3, 4]

        //字符串连接原理

        char[] chs = { '中', '国' };

        chs = Arrays.copyOf(chs, chs.length + 1);

        chs[chs.length - 1] = '北';

        chs = Arrays.copyOf(chs, chs.length + 1);

        chs[chs.length - 1] = '京';

        //字符数组按照字符串打印

        System.out.println(chs);//中国北京

        //其他数组按照对象打印

        System.out.println(ary);//[I@4f1d0d

    }

}


实现案例:


  案例1 : 统计一个字符在字符串中的所有位置.


  字符串: 统计一个字符在字符串中的所有位置


  字符: '字'


  返回: {4,7}


public class CountCharDemo {

    public static void main(String[] args) {

        char key = '字';

        String str = "统计一个字符在字符串中的所有位置";

        int[] count=count(str,key);

        System.out.println(Arrays.toString(count));//[4, 7]

    }

    public static int[] count(String str,char key){

        int[] count={};

        for(int i=0;i<str.length();i++){

            char c=str.charAt(i);

            if(c==key){

                //扩展数组

                count=Arrays.copyOf(count, count.length+1);

                //添加序号i

                count[count.length-1]=i;

            }

        }

        return count;

    }

}


char[]、String、StringBuilder


  char[]:字符序列, 只有字符数据, 没有操作, 如果算法优秀, 性能最好。


  String: char[] + 方法(操作, API功能)


  StringBuilder: char[] + 方法(操作char[] 的内容)


  String:内部包含内容不可变的char[],表现为String对象不可变。String包含操作(API方法),是对char[]操作,但不改变原对象经常返回新的对象,很多String API提供了复杂的性能优化算法,如:静态字符串池。


  StringBuilder:内部也是一个char[],但是这个数组内容是可变的,并且自动维护扩容算法,因为数据内容可变,所以叫:可变字符串。StringBuilder API方法,是动态维护char[]内容,都可以改变char[]内容。


public abstract class AbstractStringBuilder {

    /** The value is used for character storage.*/

    char value[];

    /** The count is the number of characters used.*/

    int count;

    /** Returns the length (character count).*/

    public int length() {

        return count;

    }

    

    public AbstractStringBuilder append(String str) {

        if (str == null)

            str = "null";

        int len = str.length();

        if (len == 0)

            return this;

        int newCount = count + len;

        if (newCount > value.length)

            expandCapacity(newCount);

        str.getChars(0, len, value, count);

        count = newCount;

        return this;

    }

    

    /**

     * 自动实现Java数组扩容

     */

    void expandCapacity(int minimumCapacity) {

        int newCapacity = (value.length + 1) * 2;

        if (newCapacity < 0) {

            newCapacity = Integer.MAX_VALUE;

        } else if (minimumCapacity > newCapacity) {

            newCapacity = minimumCapacity;

        }

        value = Arrays.copyOf(value, newCapacity);

    }

}


字符串数组与String类的原理


/** 字符串数组与String类的原理 */

public class CharArrayDemo {

    public static void main(String[] args) {

        /* Java 可以将char[]作为字符串处理 */

        char[] ch1={'中','国','北','京'};

        char[] ch2={'欢','迎','您'};

        System.out.println(ch1);//中国北京

        System.out.println(ch2);//欢迎您

        /* char[]运算需要编程处理,如连接: */

        char[] ch3=Arrays.copyOf(ch1, ch1.length+ch2.length);

        System.arraycopy(ch2, 0, ch3, ch1.length, ch2.length);

        System.out.println(ch3);//中国北京欢迎您

        /* String API提供了简洁的连接运算: */

        String str1="中国北京";

        String str2="欢迎您";

        String str3=str1.concat(str2);

        System.out.println(str3);//中国北京欢迎您

        /* 字符串转大写: */

        char[] ch4={'A','a','c','f'};

        char[] ch5=Arrays.copyOf(ch4, ch4.length);

        for(int i=0;i<ch5.length;i++){

            char c=ch5[i];

            if(c>='a' && c<='z'){

                ch5[i]=(char)(c+('A'-'a'));

            }

        }

        System.out.println(ch5);//AACF, 原数组ch4不变

        String str4="Aacf";

        String str5=str4.toUpperCase();//原字符串str4保持不变

        System.out.println(str5);//AACF

    }

}


以上就是动力节点java培训机构小编介绍的“Java数组扩容算法及Java对它的应用”的内容,希望能够帮助到大家,更多java最新资讯请继续关注动力节点培训机构官网,每天会有精彩内容分享与你。


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