Java数组的转换和拷贝
2024-05-16 07:05:08
文章目录
- 集合、数组互转
- 集合 --> 数组
- 1. 循环添加
- 2. toArray
- 数组 --> 集合
- 1. 循环添加
- 2. asList()
- 集合 <--> 集合
- 1. 构造方法
- 2. addAll() 方法
- 数组的拷贝
- 1. for
- 2. clone()
- 3. System.arraycopy()
- 4. Arrays.copyOf()
- tips
- 基本数据类型
集合、数组互转
集合 --> 数组
1. 循环添加
List<String> mlist = new ArrayList();mlist.add("A");mlist.add("L");mlist.add("V");String[] arr = new String[mlist.size()];// List转换成数组for (int i = 0; i < mlist.size(); i++) {arr[i] = mlist.get(i);}
2. toArray
Conllection, List, Set接口中都具有toArray()和toArray(T[] a)方法。
所以实现这些接口的类都可以使用toArray方法转换为数组。
ArrayList 中的源码
// ArrayList 中的源码public Object[] toArray() {return Arrays.copyOf(elementData, size);}public <T> T[] toArray(T[] a) {if (a.length < size)// Make a new array of a's runtime type, but my contents:return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, size, a.getClass());System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, size);if (a.length > size)a[size] = null;return a;}
/** @param src the source array.源数组* @param srcPos starting position in the source array.源数组要复制的起始位置* @param dest the destination array.目的数组* @param destPos starting position in the destination data.目的数组放置的起始位置* @param length the number of array elements to be copied.复制的长度**/public static native void arraycopy(Object src, int srcPos,Object dest, int destPos,int length);
使用示例：
List<String> sList = new ArrayList<>();sList.add("A");sList.add("B");sList.add("C");Object[] objArr = sList.toArray();// String[] errArr = (String[] )sList.toArray(); // 报错// Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException:// [Ljava.lang.Object; cannot be cast to [Ljava.lang.String; at com.company.Main.main(Main.java:136)String[] strArr = sList.toArray(new String[sList.size()]); // 常用此方法
String[] errArr = (String[] )sList.toArray();// 报错原因
因为java中的强制类型转换是针对单个对象才有效果的，而List是多对象的集合，所以强制转换整个List是错误的。
数组 --> 集合
1. 循环添加
String[] strs = new String[]{"A", "L", "V", "I", "N"};List<String> newList = new ArrayList<String>();for(String str : strs)newList.add(str);System.out.println(newList); // [A, L, V, I, N]System.out.println(newList.toString()); // [A, L, V, I, N]System.out.println(Arrays.toString(newList.toArray())); // [A, L, V, I, N]
2. asList()
Arrays中有方法asList();
public static <T> List<T> asList(T... a) {return new ArrayList<>(a); // 这儿的ArrayList是Arrays类的内部类，其中没有add()，remove()之类的方法；只能查改、不能增删}private static class ArrayList<E> extends AbstractList<E>implements RandomAccess, java.io.Serializable {...}
这儿的ArrayList是Arrays类的内部类，其中没有add()，remove()之类的方法；只能查改、不能增删
使用示例
String[] strs = new String[]{"A", "L", "V", "I", "N"};List<String> list = Arrays.asList(strs);// list.add("can't add or del!!!");// Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationExceptionList<String> newList = new ArrayList<String>(list);newList.add("can add or del!!!"); // 利用ArrayList构造方法,将其变为可变集合for (String bean : newList) {System.out.println(bean);}
List<String> list = Arrays.asList(strs);
list.add("can't add or del!!!");
Exception in thread “main” java.lang.UnsupportedOperationException
集合 <–> 集合
1. 构造方法
// 构造一个包含指定集合的元素的列表，按照它们由集合的迭代器返回的顺序。
ArrayList(Collection<? extends E> c)LinkedList(Collection<? extends E> c)// 构造一个包含指定集合中的元素的新集合。
HashSet(Collection<? extends E> c)// 构造与指定集合相同的元素的新的链接散列集。
LinkedHashSet(Collection<? extends E> c)// 构造一个包含指定集合元素的deque，按照它们由集合的迭代器返回的顺序。
ArrayDeque(Collection<? extends E> c)// 创建与指定的枚举映射相同的键类型的枚举映射，最初包含相同的映射（如果有）。
EnumMap(EnumMap<K,? extends V> m)// 构造一个与给定地图相同的映射的新哈希表。
Hashtable(Map<? extends K,? extends V> t)// 构造一个新的 HashMap与指定的相同的映射 Map 。
HashMap(Map<? extends K,? extends V> m)
做个测试：判断是浅复制 还是 深复制！
package com.company;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class ClassLoaderTest {public static void main(String[] args){ArrayList<Integer> list = new ArrayList();for(int i = 0;i<5;i++)list.add(i);ArrayList<Integer> copy = new ArrayList(list);System.out.println(list); // [0, 1, 2, 3, 4]System.out.println(copy); // [0, 1, 2, 3, 4]System.out.println(list.get(0) == copy.get(0)); // trueSystem.out.println(list.get(0).equals(copy.get(0))); // true// ---------------------------------------------------ArrayList<String> list2 = new ArrayList();for(int i = 6;i<10;i++)list2.add(String.valueOf(i));ArrayList<String> copy2 = new ArrayList(list2);System.out.println(list2); // [6, 7, 8, 9]System.out.println(copy2); // [6, 7, 8, 9]System.out.println(list2.get(0) == copy2.get(0)); // trueSystem.out.println(list2.get(0).equals(copy2.get(0))); // true// --------------------------------------------------------ArrayList<TreeNode> list3 = new ArrayList();for(int i = 10;i<15;i++)list3.add(new TreeNode(i));ArrayList<TreeNode> copy3 = new ArrayList(list3);System.out.println(list3); // [10, 11, 12, 13, 14]System.out.println(copy3); // [10, 11, 12, 13, 14]copy3.get(0).val = 1000; System.out.println(list3.get(0) == copy3.get(0)); // trueSystem.out.println(list3.get(0).equals(copy3.get(0))); // trueSystem.out.println(list3); // [1000, 11, 12, 13, 14]System.out.println(copy3); // [1000, 11, 12, 13, 14]}
}class TreeNode {int val;TreeNode(int val) { this.val = val; }public String toString(){return String.valueOf(val);}
}
对于引用类型，构造方式是直接复制地址！！！
Integer、String具有特殊性
Java拷贝（赋值、浅拷贝、深拷贝）
2. addAll() 方法
实现了List接口的类具有该方法：ArrayList、LinkedList
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {Object[] a = c.toArray();int numNew = a.length;ensureCapacityInternal(size + numNew); // Increments modCountSystem.arraycopy(a, 0, elementData, size, numNew);size += numNew;return numNew != 0;}
数组的拷贝
- for循环
- clone()
- System.arraycopy()
- Arrays.copyOf()
1. for
for循环是一种很灵巧的数组拷贝方式，经常可以自己封装成方法去使用。
记不住其他的方式时候，自己手敲，最方便了。
2. clone()
protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;
这是数组的clone()方法。
User u1 = new User(1,"1",null);User u2 = new User(2,"2",u1);User u3 = new User(3,"3",u2);User[] users = new User[3];users[0] = u1; users[1] = u2; users[2] = u3;User[] users_c = users.clone();users_c[0].id = 9;users_c[0].name = "change";users_c[0].friend = users_c[2];System.out.println(users_c == users); // falseSystem.out.println(users_c[0] == users[0]); // trueSystem.out.println(users[0].toString()); // [9-change-3]System.out.println(users_c[0].toString()); // [9-change-3]
发现对于引用类型的数组 复制的是数组元素的地址。
3. System.arraycopy()
/** @param src the source array.源数组* @param srcPos starting position in the source array.源数组要复制的起始位置* @param dest the destination array.目的数组* @param destPos starting position in the destination data.目的数组放置的起始位置* @param length the number of array elements to be copied.复制的长度**/public static native void arraycopy(Object src, int srcPos,Object dest, int destPos,int length);
native修饰，底层用c或者c++实现的，但没有返回值，clone()还需要对返回值进行类型转换，它的速度是要比clone()要快。
四种拷贝中最快的肯定是System.arraycopy()。
4. Arrays.copyOf()
Arrays.copyOf(original, newLength);
Arrays.copyOfRange(original, from, to);
两者本质上还是调用的
System.arraycopy(...)方法
源码
基本数据类型
// 基本数据类型都是调用的 System.arraycopy(...)方法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;}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;}
引用数据类型
public static <T> T[] copyOf(T[] original, int newLength) { return (T[]) copyOf(original, newLength, original.getClass());}public static <T,U> T[] copyOf(U[] original, int newLength, Class<? extends T[]> newType) {@SuppressWarnings("unchecked")T[] copy = ((Object)newType == (Object)Object[].class)? (T[]) new Object[newLength]: (T[]) Array.newInstance(newType.getComponentType(), newLength);System.arraycopy(original, 0, copy, 0,Math.min(original.length, newLength));return copy;}public static <T> T[] copyOfRange(T[] original, int from, int to) {return copyOfRange(original, from, to, (Class<? extends T[]>) original.getClass());}public static <T,U> T[] copyOfRange(U[] original, int from, int to, Class<? extends T[]> newType) {int newLength = to - from;if (newLength < 0)throw new IllegalArgumentException(from + " > " + to);@SuppressWarnings("unchecked")T[] copy = ((Object)newType == (Object)Object[].class)? (T[]) new Object[newLength]: (T[]) Array.newInstance(newType.getComponentType(), newLength);System.arraycopy(original, from, copy, 0,Math.min(original.length - from, newLength));return copy;}
两者本质上还是调用的
System.arraycopy(...)方法
使用
// 基本数据类型使用 B 代替
// 复制指定的数组，用空值截断或填充（如有必要），以便复制具有指定的长度。
static B[] copyOf(B[] original, int newLength)
// 将指定数组的指定范围复制到新数组中。
static B[] copyOfRange(B[] original, int from, int to)// 对象
// 复制指定的数组，用空值截断或填充（如有必要），以便复制具有指定的长度。
static <T> T[] copyOf(T[] original, int newLength)// 将指定数组的指定范围复制到新数组中。
static <T> T[] copyOfRange(T[] original, int from, int to)tips
基本数据类型都是直接复制值！
那么引用类型呢？见下：
除了String，一般引用数据类型都是直接复制数组元素地址。
浅拷贝是针对单个对象来说的。而这儿讨论的是数组的复制。
String
String[] strs = new String[]{"A", "L", "V", "I", "N"};List<String> newList = new ArrayList<String>();String[] strs_c = Arrays.copyOf(strs, strs.length);strs_c[0] ="exchange";System.out.println(Arrays.toString(strs)); // [A, L, V, I, N]System.out.println(Arrays.toString(strs_c)); // [exchange, L, V, I, N]System.out.println(strs == strs_c); // falseSystem.out.println(strs[0] == strs_c[0]); // falseSystem.out.println(strs[0].equals(strs_c[0])); // false
System.arraycopy(...)和Arrays.copyOf(...)： 重新创建String对象
自定义数据类型
class User{int id;String name;User friend;public User(int id,String name,User friend){this.friend =friend;this.id = id;this.name = name;}public String toString(){return "["+this.id + "-"+ this.name +"-"+ this.friend.id + "]";}
}class Main{public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {User u1 = new User(1,"1",null);User u2 = new User(2,"2",u1);User u3 = new User(3,"3",u2);User[] users = new User[3];users[0] = u1; users[1] = u2; users[2] = u3;User[] users_c = Arrays.copyOf(users,3);users_c[0].id = 9;users_c[0].name = "change";users_c[0].friend = users_c[2];System.out.println(users_c == users); // falseSystem.out.println(users_c[0] == users[0]); // trueSystem.out.println(users[0].toString()); // [9-change-3]System.out.println(users_c[0].toString()); // [9-change-3]}
} public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {User u1 = new User(1,"1",null);User u2 = new User(2,"2",u1);User u3 = new User(3,"3",u2);User[] users = new User[3];users[0] = u1; users[1] = u2; users[2] = u3;User[] users_c = users.clone(); //使用数组的clone()方法也一样users_c[0].id = 9;users_c[0].name = "change";users_c[0].friend = users_c[2];System.out.println(users_c == users); // falseSystem.out.println(users_c[0] == users[0]); // trueSystem.out.println(users[0].toString()); // [9-change-3]System.out.println(users_c[0].toString()); // [9-change-3]}
System.arraycopy(...)和Arrays.copyOf(...)还有 数组[].clone() ： 都是复制每个对象的地址，等同于 users_c[0] = users[0];
java数组的四种拷贝方式
Java拷贝（赋值、浅拷贝、深拷贝）
基本数据类型
待增加
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