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)
用java写求帮助 工具类数组
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- 少女总裁、 2021-10-12 10:08关注
/** * 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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