唐祖庭 2021-10-11 20:09 采纳率: 93.3%
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已结题

用java写求帮助 工具类数组

写一个数组的工具类ArrayTool, 要求提供如下方法:
遍历,求最大值,最小值,逆置数组元素
查表(在数组中查找指定元素,若不存在,待查找元素返回-1,若存在返回元素在数组中首次出现的位置)
查表(在数组中查找指定元素,若不存在,待查找元素返回-1,若存在返回元素在数组中最后一次出现的位置)

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  • 少女总裁、 2021-10-12 10:08
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       /** 
         * 交换数组中两元素 
         * 
         * @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 
         * 
         * @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 = 1; i < source.length; i++) {  
                for (int j = 0; j < i; j++) {  
                    if (source[j] > source[j + 1]) {  
                        swap(source, j, j + 1);  
                    }  
                }  
            }  
            return source;  
        }  
      
        /** 
         * 直接选择排序法 方法:每一趟从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素, 顺序放在已排好序的数列的最后,直到全部待排序的数据元素排完。 
         * 性能:比较次数O(n^2),n^2/2 交换次数O(n),n 
         * 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 
         * @param key 
         *            需要查找的值 
         * @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 key) {  
            int low = 0, high = source.length - 1, mid;  
            while (low <= high) {  
                mid = (low + high) >>> 1;  
                if (key == source[mid]) {  
                    return mid;  
                } else if (key < source[mid]) {  
                    high = mid - 1;  
                } else {  
                    low = mid + 1;  
                }  
            }  
            return -1;  
        }  
      
        /** 
         * 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<Integer> 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<Integer> c = new ArrayList<Integer>();  
            // 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<Integer,Integer> 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<Integer,Integer> mergeByTreeMap(int[] a, int[] b) {  
            Map<Integer,Integer> map=new TreeMap<Integer,Integer>();  
            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;  
        }  
    
    
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