Java开发学习 Java数组操作工具

Java开发学习 Java数组操作工具

看到网上的一段关于对数组操作的代码，觉得有用，在此备用。

import java.util.Arrays;

import java.util.List;

import java.util.Map;

import java.util.Random;

import java.util.TreeMap;

/**

* @desc 数组操作工具

* @author OuyangPeng

* @datatime 2013-5-11 10:31:02

*

*/

public class MyArrayUtils {

/**

* 排序算法的分类如下： 1.插入排序（直接插入排序、折半插入排序、希尔排序）； 2.交换排序（冒泡泡排序、快速排序）；

* 3.选择排序（直接选择排序、堆排序）； 4.归并排序； 5.基数排序。

*

* 关于排序方法的选择： (1)若n较小(如n≤50)，可采用直接插入或直接选择排序。

* (2)若文件初始状态基本有序(指正序)，则应选用直接插人、冒泡或随机的快速排序为宜；

* (3)若n较大，则应采用时间复杂度为O(nlgn)的排序方法：快速排序、堆排序或归并排序。

*

*/

/**

* 交换数组中http://两元素

*

* @since 1.1

* @param ints

* 需要进行交换操作的数组

* @param x

* 数组中的位置1

* @param y

* 数组中的位置2

* @return 交换后的数组

*/

public static int[] swap(int[] ints, int x, int y) {

int temp = ints[x];

ints[x] = ints[y];

ints[y] = temp;

return ints;

}

/**

* 冒泡排序方法:相邻两元素进行比较 性能：比较次数O(n^2),n^2/2；交换次数O(n^2),n^2/4

* 冒泡排序（Bubble Sort）是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，

* 如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，

* 也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。

　　冒泡排序算法的运作如下:

1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。

2. 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。

3. 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。

4. 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。

* @since 1.1

* @param source

* 需要进行排序操作的数组

* @return 排序后的数组

*/

public static int[] bubbleSort(int[] source) {

/*for (int i = 0; i < source.length - 1; i++) { // 最多做n-1趟排序

for (int j = 0; j < source.length - i - 1; j++) { // 对当前无序区间score[0......length-i-1]进行排序(j的范围很关键，这个范围是在逐步缩小的)

if (source[j] > source[j + 1]) { // 把大的值交换到后面

swap(source, j, j + 1);

}

}

}*/

for (int i = source.length - 1; i>0 ; i--) {

for (int j = 0; j < i; j++) {

if (source[j] > source[j + 1]) {

swap(source, j, j + 1);

}

}

}

return source;

}

/**

* 选择排序法 方法：选择排序(Selection sort)是一种简单直观的排序算法，其平均时间复杂度为O(n2)。

* 它的工作原理如下。首先在未排序序列中找到最小元素，存放到排序序列的起始位置，然后，

* 再从剩余未排序元素中继续寻找最小元素，然后放到排序序列末尾。以此类推，直到所有元素均排序完毕。

* 性能：选择排序的交换操作介于0和(n-1)次之间， 选择排序的比较操作为n(n-1)/2次之间，

* 选择排序的赋值操作介于0和3(n-1)次之间，其平均时间复杂度为O(n2)

* 交换次数比冒泡排序少多了，由于交换所需CPU时间比比较所需的CUP时间多，所以选择排序比冒泡排序快。

* 但是N比较大时，比较所需的CPU时间占主要地位，所以这时的性能和冒泡排序差不太多，但毫无疑问肯定要快些。

*

* @since 1.1

* @param source

* 需要进行排序操作的数组

* @return 排序后的数组

*/

public static int[] selectSort(int[] source) {

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

for (int j = i + 1; j < source.length; j++) {

if (source[i] > source[j]) {

swap(source, i, j);

}

}

}

return source;

}

/**

* 插入排序 方法：将一个记录插入到已排好序的有序表（有可能是空表）中,从而得到一个新的记录数增1的有序表。 性能：比较次数O(n^2),n^2/4

* 复制次数O(n),n^2/4 比较次数是前两者的一般，而复制所需的CPU时间较交换少，所以性能上比冒泡排序提高一倍多，而比选择排序也要快。

*

* @since 1.1

* @param source

* 需要进行排序操作的数组

* @return 排序后的数组

*/

public static int[] insertSort(int[] source) {

for (int i = 1; i < source.length; i++) {

for (int j = i; (j > 0) && (source[j] < source[j - 1]); j--) {

swap(source, j, j - 1);

}

}

return source;

}

/**

* 快速排序 快速排序使用分治法（Divide and conquer）策略来把一个序列（list）分为两个子序列（sub-lists）。 步骤为：

* 1. 从数列中挑出一个元素，称为 "基准"（pivot）， 2.

* 重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面

* （相同的数可以到任一边）。在这个分割之后，该基准是它的最后位置。这个称为分割（partition）操作。 3.

* 递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。

* 递回的最底部情形，是数列的大小是零或一，也就是永远都已经被排序好了

* 。虽然一直递回下去，但是这个算法总会结束，因为在每次的迭代（iteration）中，它至少会把一个元素摆到它最后的位置去。

*

* @since 1.1

* @param source

* 需要进行排序操作的数组

* @return 排序后的数组

*/

public static int[] quickSort(int[] source) {

return qsort(source, 0, source.length - 1);

}

/**

* 快速排序的具体实现，排正序

*

* @since 1.1

* @param source

* 需要进行排序操作的数组

* @param low

* 开始低位

* @param high

* 结束高位

* @return 排序后的数组

*/

private static int[] qsort(int source[], int low, int high) {

int i, j, x;

if (low < high) {

i = low;

j = high;

x = source[i];

while (i < j) {

while (i < j && source[j] > x) {

j--;

}

if (i < j) {

source[i] = source[j];

i++;

}

while (i < j && source[i] < x) {

i++;

}

if (i < j) {

source[j] = source[i];

j--;

}

}

source[i] = x;

qsort(source, low, i - 1);

qsort(source, i + 1, high);

}

return source;

}

// /////////////////////////////////////////////

// 排序算法结束

// ////////////////////////////////////////////

/**

* 二分法查找 查找线性表必须是有序列表

*

* @since 1.1

* @param source

* 需要进行查找操作的数组

* @return 需要查找的值在数组中的位置，若未查到则返回-1

*/

public static int[] binarySearch(int[] source) {

int i,j;

int low, high, mid;

int temp;

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

temp=source[i];

low=0;

high=i-1;

while (low <= high) {

mid = (low + high)/2;

if (source[mid]>temp) {

high=mid-1;

} else {

low = mid + 1;

}

}

for (j= i-1; j>high;j--)

source[j+1]=source[j];

source[high+1]=temp;

}

return source;

}

/**

* 反转数组

*

* @since 1.1

* @param source

* 需要进行反转操作的数组

* @return 反转后的数组

*/

public static int[] reverse(int[] source) {

int length = source.length;

int temp = 0;

for (int i = 0; i < length >> 1; i++) {

temp = source[i];

source[i] = source[length - 1 - i];

source[length - 1 - i] = temp;

}

return source;

}

/**

* 在当前位置插入一个元素,数组中原有元素向后移动; 如果插入位置超出原数组，则抛IllegalArgumentException异常

*

* @param array

* @param index

* @param insertNumber

* @return

*/

public static int[] insert(int[] array, int index, int insertNumber) {

if (array == null || array.length == 0) {

throw new IllegalArgumentException();

}

if (index - 1 > array.length || index <= 0) {

throw new IllegalArgumentException();

}

int[] dest = new int[array.length + 1];

System.arraycopy(array, 0, dest, 0, index - 1);

dest[index - 1] = insertNumber;

System.arraycopy(array, index - 1, dest, index, dest.length - index);

return dest;

}

/**

* 整形数组中特定位置删除掉一个元素,数组中原有元素向前移动; 如果插入位置超出原数组，则抛IllegalArgumentException异常

*

* @param array

* @param index

* @return

*/

public static int[] remove(int[] array, int index) {

if (array == null || array.length == 0) {

throw new IllegalArgumentException();

}

if (index > array.length || index <= 0) {

throw new IllegalArgumentException();

}

int[] dest = new int[array.length - 1];

System.arraycopy(array, 0, dest, 0, index - 1);

System.arraycopy(array, index, dest, index - 1, array.length - index);

return dest;

}

/**

* 2个数组合并，形成一个新的数组

*

* @param array1

* @param array2

* @return

*/

public static int[] merge(int[] array1, int[] array2) {

int[] dest = new int[array1.length + array2.length];

System.arraycopy(array1, 0, dest, 0, array1.length);

System.arraycopy(array2, 0, dest, array1.length, array2.length);

return dest;

}

/**

* 数组中有n个数据，要将它们顺序循环向后移动k位， 即前面的元素向后移动k位，后面的元素则循环向前移k位，

* 例如，0、1、2、3、4循环移动3位后为2、3、4、0、1。

*

* @param array

* @param offset

* @return

*/

public static int[] offsetArray(int[] array, int offset) {

int length = array.length;

int moveLength = length - offset;

int[] temp = Arrays.copyOfRange(array, moveLength, length);

System.arraycopy(array, 0, array, offset, moveLength);

System.arraycopy(temp, 0, array, 0, offset);

return array;

}

/**

* 随机打乱一个数组

*

* @param list

* @return

*/

public static List shuffle(List list) {

java.util.Collections.shuffle(list);

return list;

}

/**

* 随机打乱一个数组

*

* @param array

* @return

*/

public int[] shuffle(int[] array) {

Random random = new Random();

for (int index = array.length - 1; index >= 0; index--) {

// 从0到index处之间随机取一个值，跟index处的元素交换

exchange(array, random.nextInt(index + 1), index);

}

return array;

}

// 交换位置

private void exchange(int[] array, int p1, int p2) {

int temp = array[p1];

array[p1] = array[p2];

array[p2] = temp;

}

/**

* 对两个有序数组进行合并,并将重复的数字将其去掉

*

* @param a

* ：已排好序的数组a

* @param b

* ：已排好序的数组b

* @return 合并后的排序数组

*/

private static List mergeByList(int[] a, int[] b) {

// 用于返回的新数组，长度可能不为a,b数组之和，因为可能有重复的数字需要去掉

List c = new ArrayList();

// a数组下标

int aIndex = 0;

// b数组下标

int bIndex = 0;

// 对a、b两数组的值进行比较，并将小的值加到c，并将该数组下标+1，

// 如果相等，则将其任意一个加到c，两数组下标均+1

// 如果下标超出该数组长度，则退出循环

while (true) {

if (aIndex > a.length - 1 || bIndex > b.length - 1) {

break;

}

if (a[aIndex] < b[bIndex]) {

c.add(a[aIndex]);

aIndex++;

} else if (a[aIndex] > b[bIndex]) {

c.add(b[bIndex]);

bIndex++;

} else {

c.add(a[aIndex]);

aIndex++;

bIndex++;

}

}

// 将没有超出数组下标的数组其余全部加到数组c中

// 如果a数组还有数字没有处理

if (aIndex <= a.length - 1) {

for (int i = aIndex; i <= a.length - 1; i++) {

c.add(a[i]);

}

// 如果b数组中还有数字没有处理

} else if (bIndex <= b.length - 1) {

for (int i = bIndex; i <= b.length - 1; i++) {

c.add(b[i]);

}

}

return c;

}

/**

* 对两个有序数组进行合并,并将重复的数字将其去掉

*

* @param a

* :已排好序的数组a

* @param b

* :已排好序的数组b

* @return合并后的排序数组,返回数组的长度=a.length + b.length,不足部分补0

*/

private static int[] mergeByArray(int[] a, int[] b) {

int[] c = new int[a.length + b.length];

int i = 0, j = 0, k = 0;

while (i < a.length && j < b.length) {

if (a[i] <= b[j]) {

if (a[i] == b[j]) {

j++;

} else {

c[k] = a[i];

i++;

k++;

}

} else {

c[k] = b[j];

j++;

k++;

}

}

while (i < a.length) {

c[k] = a[i];

k++;

i++;

}

while (j < b.length) {

c[k] = b[j];

j++;

k++;

}

return c;

}

/**

* 对两个有序数组进行合并,并将重复的数字将其去掉

*

* @param a

* ：可以是没有排序的数组

* @param b

* ：可以是没有排序的数组

* @return合并后的排序数组 打印时可以这样： Map map=sortByTreeMap(a,b);

* Iterator iterator = map.entrySet().iterator(); while

* (iterator.hasNext()) { Map.Entry mapentry =

* (Map.Entry)iterator.next();

* System.out.print(mapentry.getValue()+" "); }

*/

private static Map mergeByTreeMap(int[] a, int[] b) {

Map map = new TreeMap();

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

map.put(a[i], a[i]);

}

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

map.put(b[i], b[i]);

}

return map;

}

/**

* 在控制台打印数组，之间用逗号隔开,调试时用

*

* @param array

*/

public static String print(int[] array) {

StringBuffer sb = new StringBuffer();

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

sb.append("," + array[i]);

}

System.out.println("\n"+sb.toString().substring(1));

return sb.toString().substring(1);

}

}

版权声明：本文内容由网络用户投稿，版权归原作者所有，本站不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如果您发现本站中有涉嫌抄袭或描述失实的内容，请联系我们jiasou666@gmail.com 处理，核实后本网站将在24小时内删除侵权内容。