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。

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