Java数组操作工具

原文地址：http://blog.csdn.net/qq446282412/article/details/8913690
2013-05-11 10:27
 
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。
[java] view plaincopy
 
  1. <pre name="code" class="java">import java.util.ArrayList;  
  2. import java.util.Arrays;  
  3. import java.util.List;  
  4. import java.util.Map;  
  5. import java.util.Random;  
  6. import java.util.TreeMap;  
  7.   
  8. /** 
  9.  * @desc 数组操作工具 
  10.  * @author OuyangPeng 
  11.  * @datatime 2013-5-11 10:31:02 
  12.  *  
  13.  */  
  14. public class MyArrayUtils {  
  15.   
  16.     /** 
  17.      * 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）； 
  18.      * 3.选择排序（直接选择排序、堆排序）； 4.归并排序； 5.基数排序。 
  19.      *  
  20.      * 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。 
  21.      * (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； 
  22.      * (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。 
  23.      *  
  24.      */  
  25.   
  26.     /** 
  27.      * 交换数组中两元素 
  28.      *  
  29.      * @since 1.1 
  30.      * @param ints 
  31.      *            需要进行交换操作的数组 
  32.      * @param x 
  33.      *            数组中的位置1 
  34.      * @param y 
  35.      *            数组中的位置2 
  36.      * @return 交换后的数组 
  37.      */  
  38.     public static int[] swap(int[] ints, int x, int y) {  
  39.         int temp = ints[x];  
  40.         ints[x] = ints[y];  
  41.         ints[y] = temp;  
  42.         return ints;  
  43.     }  
  44.   
  45.     /** 
  46.      * 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<br> 
  47.      * 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，<br> 
  48.      * 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，<br> 
  49.      * 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。<br> 
  50.         　　冒泡排序算法的运作如下:<br> 
  51.          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。<br> 
  52.          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。<br> 
  53.          3. 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。<br> 
  54.          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。<br> 
  55.      * @since 1.1 
  56.      * @param source 
  57.      *            需要进行排序操作的数组 
  58.      * @return 排序后的数组 
  59.      */  
  60.     public static int[] bubbleSort(int[] source) {  
  61.         /*for (int i = 0; i < source.length - 1; i++) { // 最多做n-1趟排序 
  62.             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) 
  63.                 if (source[j] > source[j + 1]) { // 把大的值交换到后面 
  64.                     swap(source, j, j + 1); 
  65.                 } 
  66.             } 
  67.         }*/  
  68.         for (int i = source.length - 1; i>0 ; i--) {   
  69.             for (int j = 0; j < i; j++) {   
  70.                 if (source[j] > source[j + 1]) {   
  71.                     swap(source, j, j + 1);  
  72.                 }  
  73.             }  
  74.         }  
  75.         return source;  
  76.     }  
  77.   
  78.     /** 
  79.      * 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)。 
  80.      *      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， 
  81.      *      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。 
  82.      * 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， 
  83.      *       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) 
  84.      * 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。 
  85.      * 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。 
  86.      *  
  87.      * @since 1.1 
  88.      * @param source 
  89.      *            需要进行排序操作的数组 
  90.      * @return 排序后的数组 
  91.      */  
  92.     public static int[] selectSort(int[] source) {  
  93.         for (int i = 0; i < source.length; i++) {  
  94.             for (int j = i + 1; j < source.length; j++) {  
  95.                 if (source[i] > source[j]) {  
  96.                     swap(source, i, j);  
  97.                 }  
  98.             }  
  99.         }  
  100.         return source;  
  101.     }  
  102.   
  103.     /** 
  104.      * 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 
  105.      * 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。 
  106.      *  
  107.      * @since 1.1 
  108.      * @param source 
  109.      *            需要进行排序操作的数组 
  110.      * @return 排序后的数组 
  111.      */  
  112.     public static int[] insertSort(int[] source) {  
  113.   
  114.         for (int i = 1; i < source.length; i++) {  
  115.             for (int j = i; (j > 0) && (source[j] < source[j - 1]); j--) {  
  116.                 swap(source, j, j - 1);  
  117.             }  
  118.         }  
  119.         return source;  
  120.     }  
  121.   
  122.     /** 
  123.      * 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： 
  124.      * 1. 从数列中挑出一个元素，称为 "基准"（pivot）， 2. 
  125.      * 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 
  126.      * （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. 
  127.      * 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。 
  128.      * 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 
  129.      * 。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。 
  130.      *  
  131.      * @since 1.1 
  132.      * @param source 
  133.      *            需要进行排序操作的数组 
  134.      * @return 排序后的数组 
  135.      */  
  136.     public static int[] quickSort(int[] source) {  
  137.         return qsort(source, 0, source.length - 1);  
  138.     }  
  139.   
  140.     /** 
  141.      * 快速排序的具体实现，排正序 
  142.      *  
  143.      * @since 1.1 
  144.      * @param source 
  145.      *            需要进行排序操作的数组 
  146.      * @param low 
  147.      *            开始低位 
  148.      * @param high 
  149.      *            结束高位 
  150.      * @return 排序后的数组 
  151.      */  
  152.     private static int[] qsort(int source[], int low, int high) {  
  153.         int i, j, x;  
  154.         if (low < high) {  
  155.             i = low;  
  156.             j = high;  
  157.             x = source[i];  
  158.             while (i < j) {  
  159.                 while (i < j && source[j] > x) {  
  160.                     j--;  
  161.                 }  
  162.                 if (i < j) {  
  163.                     source[i] = source[j];  
  164.                     i++;  
  165.                 }  
  166.                 while (i < j && source[i] < x) {  
  167.                     i++;  
  168.                 }  
  169.                 if (i < j) {  
  170.                     source[j] = source[i];  
  171.                     j--;  
  172.                 }  
  173.             }  
  174.             source[i] = x;  
  175.             qsort(source, low, i - 1);  
  176.             qsort(source, i + 1, high);  
  177.         }  
  178.         return source;  
  179.     }  
  180.   
  181.     // /////////////////////////////////////////////  
  182.     // 排序算法结束  
  183.     // ////////////////////////////////////////////  
  184.     /** 
  185.      * 二分法查找 查找线性表必须是有序列表 
  186.      *  
  187.      * @since 1.1 
  188.      * @param source 
  189.      *            需要进行查找操作的数组 
  190.      * @return 需要查找的值在数组中的位置，若未查到则返回-1 
  191.      */  
  192.     public static int[] binarySearch(int[] source) {  
  193.         int i,j;  
  194.         int low, high, mid;  
  195.         int temp;  
  196.         for (i = 0; i < source.length; i++) {  
  197.             temp=source[i];  
  198.             low=0;  
  199.             high=i-1;  
  200.             while (low <= high) {  
  201.                 mid = (low + high)/2;  
  202.                 if (source[mid]>temp) {  
  203.                     high=mid-1;  
  204.                 } else {  
  205.                     low = mid + 1;  
  206.                 }  
  207.             }  
  208.             for (j= i-1; j>high;j--)   
  209.                 source[j+1]=source[j];  
  210.             source[high+1]=temp;  
  211.         }  
  212.         return source;  
  213.     }  
  214.   
  215.     /** 
  216.      * 反转数组 
  217.      *  
  218.      * @since 1.1 
  219.      * @param source 
  220.      *            需要进行反转操作的数组 
  221.      * @return 反转后的数组 
  222.      */  
  223.     public static int[] reverse(int[] source) {  
  224.         int length = source.length;  
  225.         int temp = 0;  
  226.         for (int i = 0; i < length >> 1; i++) {  
  227.             temp = source[i];  
  228.             source[i] = source[length - 1 - i];  
  229.             source[length - 1 - i] = temp;  
  230.         }  
  231.         return source;  
  232.     }  
  233.   
  234.     /** 
  235.      * 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 
  236.      *  
  237.      * @param array 
  238.      * @param index 
  239.      * @param insertNumber 
  240.      * @return 
  241.      */  
  242.     public static int[] insert(int[] array, int index, int insertNumber) {  
  243.         if (array == null || array.length == 0) {  
  244.             throw new IllegalArgumentException();  
  245.         }  
  246.         if (index - 1 > array.length || index <= 0) {  
  247.             throw new IllegalArgumentException();  
  248.         }  
  249.         int[] dest = new int[array.length + 1];  
  250.         System.arraycopy(array, 0, dest, 0, index - 1);  
  251.         dest[index - 1] = insertNumber;  
  252.         System.arraycopy(array, index - 1, dest, index, dest.length - index);  
  253.         return dest;  
  254.     }  
  255.   
  256.     /** 
  257.      * 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 
  258.      *  
  259.      * @param array 
  260.      * @param index 
  261.      * @return 
  262.      */  
  263.     public static int[] remove(int[] array, int index) {  
  264.         if (array == null || array.length == 0) {  
  265.             throw new IllegalArgumentException();  
  266.         }  
  267.         if (index > array.length || index <= 0) {  
  268.             throw new IllegalArgumentException();  
  269.         }  
  270.         int[] dest = new int[array.length - 1];  
  271.         System.arraycopy(array, 0, dest, 0, index - 1);  
  272.         System.arraycopy(array, index, dest, index - 1, array.length - index);  
  273.         return dest;  
  274.     }  
  275.   
  276.     /** 
  277.      * 2个数组合并，形成一个新的数组 
  278.      *  
  279.      * @param array1 
  280.      * @param array2 
  281.      * @return 
  282.      */  
  283.     public static int[] merge(int[] array1, int[] array2) {  
  284.         int[] dest = new int[array1.length + array2.length];  
  285.         System.arraycopy(array1, 0, dest, 0, array1.length);  
  286.         System.arraycopy(array2, 0, dest, array1.length, array2.length);  
  287.         return dest;  
  288.     }  
  289.   
  290.     /** 
  291.      * 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， 
  292.      * 例如，0、1、2、3、4循环移动3位后为2、3、4、0、1。 
  293.      *  
  294.      * @param array 
  295.      * @param offset 
  296.      * @return 
  297.      */  
  298.     public static int[] offsetArray(int[] array, int offset) {  
  299.         int length = array.length;  
  300.         int moveLength = length - offset;  
  301.         int[] temp = Arrays.copyOfRange(array, moveLength, length);  
  302.         System.arraycopy(array, 0, array, offset, moveLength);  
  303.         System.arraycopy(temp, 0, array, 0, offset);  
  304.         return array;  
  305.     }  
  306.   
  307.     /** 
  308.      * 随机打乱一个数组 
  309.      *  
  310.      * @param list 
  311.      * @return 
  312.      */  
  313.     public static List shuffle(List list) {  
  314.         java.util.Collections.shuffle(list);  
  315.         return list;  
  316.     }  
  317.   
  318.     /** 
  319.      * 随机打乱一个数组 
  320.      *  
  321.      * @param array 
  322.      * @return 
  323.      */  
  324.     public int[] shuffle(int[] array) {  
  325.         Random random = new Random();  
  326.         for (int index = array.length - 1; index >= 0; index--) {  
  327.             // 从0到index处之间随机取一个值，跟index处的元素交换  
  328.             exchange(array, random.nextInt(index + 1), index);  
  329.         }  
  330.         return array;  
  331.     }  
  332.   
  333.     // 交换位置  
  334.     private void exchange(int[] array, int p1, int p2) {  
  335.         int temp = array[p1];  
  336.         array[p1] = array[p2];  
  337.         array[p2] = temp;  
  338.     }  
  339.   
  340.     /** 
  341.      * 对两个有序数组进行合并,并将重复的数字将其去掉 
  342.      *  
  343.      * @param a 
  344.      *            ：已排好序的数组a 
  345.      * @param b 
  346.      *            ：已排好序的数组b 
  347.      * @return 合并后的排序数组 
  348.      */  
  349.     private static List<Integer> mergeByList(int[] a, int[] b) {  
  350.         // 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  
  351.         List<Integer> c = new ArrayList<Integer>();  
  352.         // a数组下标  
  353.         int aIndex = 0;  
  354.         // b数组下标  
  355.         int bIndex = 0;  
  356.         // 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，  
  357.         // 如果相等，则将其任意一个加到c，两数组下标均+1  
  358.         // 如果下标超出该数组长度，则退出循环  
  359.         while (true) {  
  360.             if (aIndex > a.length - 1 || bIndex > b.length - 1) {  
  361.                 break;  
  362.             }  
  363.             if (a[aIndex] < b[bIndex]) {  
  364.                 c.add(a[aIndex]);  
  365.                 aIndex++;  
  366.             } else if (a[aIndex] > b[bIndex]) {  
  367.                 c.add(b[bIndex]);  
  368.                 bIndex++;  
  369.             } else {  
  370.                 c.add(a[aIndex]);  
  371.                 aIndex++;  
  372.                 bIndex++;  
  373.             }  
  374.         }  
  375.         // 将没有超出数组下标的数组其余全部加到数组c中  
  376.         // 如果a数组还有数字没有处理  
  377.         if (aIndex <= a.length - 1) {  
  378.             for (int i = aIndex; i <= a.length - 1; i++) {  
  379.                 c.add(a[i]);  
  380.             }  
  381.             // 如果b数组中还有数字没有处理  
  382.         } else if (bIndex <= b.length - 1) {  
  383.             for (int i = bIndex; i <= b.length - 1; i++) {  
  384.                 c.add(b[i]);  
  385.             }  
  386.         }  
  387.         return c;  
  388.     }  
  389.   
  390.     /** 
  391.      * 对两个有序数组进行合并,并将重复的数字将其去掉 
  392.      *  
  393.      * @param a 
  394.      *            :已排好序的数组a 
  395.      * @param b 
  396.      *            :已排好序的数组b 
  397.      * @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 
  398.      */  
  399.     private static int[] mergeByArray(int[] a, int[] b) {  
  400.         int[] c = new int[a.length + b.length];  
  401.   
  402.         int i = 0, j = 0, k = 0;  
  403.   
  404.         while (i < a.length && j < b.length) {  
  405.             if (a[i] <= b[j]) {  
  406.                 if (a[i] == b[j]) {  
  407.                     j++;  
  408.                 } else {  
  409.                     c[k] = a[i];  
  410.                     i++;  
  411.                     k++;  
  412.                 }  
  413.             } else {  
  414.                 c[k] = b[j];  
  415.                 j++;  
  416.                 k++;  
  417.             }  
  418.         }  
  419.         while (i < a.length) {  
  420.             c[k] = a[i];  
  421.             k++;  
  422.             i++;  
  423.         }  
  424.         while (j < b.length) {  
  425.             c[k] = b[j];  
  426.             j++;  
  427.             k++;  
  428.         }  
  429.         return c;  
  430.     }  
  431.   
  432.     /** 
  433.      * 对两个有序数组进行合并,并将重复的数字将其去掉 
  434.      *  
  435.      * @param a 
  436.      *            ：可以是没有排序的数组 
  437.      * @param b 
  438.      *            ：可以是没有排序的数组 
  439.      * @return合并后的排序数组 打印时可以这样： Map<Integer,Integer> map=sortByTreeMap(a,b); 
  440.      *                 Iterator iterator = map.entrySet().iterator(); while 
  441.      *                 (iterator.hasNext()) { Map.Entry mapentry = 
  442.      *                 (Map.Entry)iterator.next(); 
  443.      *                 System.out.print(mapentry.getValue()+" "); } 
  444.      */  
  445.     private static Map<Integer, Integer> mergeByTreeMap(int[] a, int[] b) {  
  446.         Map<Integer, Integer> map = new TreeMap<Integer, Integer>();  
  447.         for (int i = 0; i < a.length; i++) {  
  448.             map.put(a[i], a[i]);  
  449.         }  
  450.         for (int i = 0; i < b.length; i++) {  
  451.             map.put(b[i], b[i]);  
  452.         }  
  453.         return map;  
  454.     }  
  455.   
  456.     /** 
  457.      * 在控制台打印数组，之间用逗号隔开,调试时用 
  458.      *  
  459.      * @param array 
  460.      */  
  461.     public static String print(int[] array) {  
  462.         StringBuffer sb = new StringBuffer();  
  463.         for (int i = 0; i < array.length; i++) {  
  464.             sb.append("," + array[i]);  
  465.         }  
  466.         System.out.println("\n"+sb.toString().substring(1));  
  467.         return sb.toString().substring(1);  
  468.     }  
  469. }</pre><br>  
  470. <br>  
  471. <pre></pre>  
  472. <pre></pre>  
posted @ 2013-07-20 20:21  歌颂者  阅读(2225)  评论(0)  编辑  收藏  举报