【java】Arrays類

導包：import.java.util.Arrays

用途：此類包含用來運算元組的各種方法，比如排序和搜尋。

工具類：

• 一般工具類中的方法都是靜態方法，可以直接使用類名呼叫。
• 同時工具類的構造方法一般會被私有化，因為不允許外界對其建立物件例項化。類在例項化會首先呼叫建構函式對其進行初始化，而如果私有構造的話就無法進行初始化，那麼這個空物件也就沒什麼意義了。

 除非特別註明，否則如果指定陣列引用為null，則 此類中的方法都會丟擲 NullPointerException。

1、public static String toString(arr)

• 把陣列轉換成字串進行輸出。
• 引數是陣列，返回的是字串
• 字串表示形式由陣列的元素列表組成，括在方括號（"[]"）中。相鄰元素用字元 ", "（逗號加空格）分隔。這些元素通過 String.valueOf(short) 轉換為字串。如果 a 為 null，則返回 "null"。
• 原始碼：

public static String toString(int[] a) {
    if (a == null)     //如果傳入的陣列是null
        return "null";   //返回null
    int iMax = a.length - 1;   //iMax是最大索引
    if (iMax == -1)   //如果陣列中沒有元素，則返回[]
        return "[]";

    StringBuilder b = new StringBuilder();   //執行緒不安全，效率高
    b.append('[');    //將[新增到字串緩衝區
    for (int i = 0; ; i++) {   //遍歷陣列，判斷語句滅有寫預設true
        b.append(a[i]);        //把第一元素新增進字串緩衝區
        if (i == iMax)          //如果索引等於了最大索引值
            return b.append(']').toString();  //將]新增到字串緩衝區，在轉換成字串並返回
        b.append(", ");      //如果不等於最大索引就將,新增到緩衝區。
    }
}

2、public static void sort(arr)

•  對陣列元素進行排序操作，預設由小到大排序。
• 該方法的引數不僅可以是基礎資料型別的陣列，也可以是物件引用的陣列。當對物件進行排序時，陣列中的所有元素都必須實現 Comparable 介面。即陣列中的所有元素都必須是可相互比較的（也就是說，對於陣列中的任何 e1 和 e2 元素而言，e1.compareTo(e2) 不得丟擲 ClassCastException）。
•  同時還可以指定陣列中需要排序的元素的索引範圍。
• 原始碼：快速排序

3、public static int binarySearch(int [] a, int key)

• 使用二分搜尋法來搜尋指定型別陣列，以獲得指定的值。
• 前提：必須在進行此呼叫之前對陣列進行排序（通過 sort() 方法）。如果沒有對陣列進行排序，則結果是不確定的。如果陣列包含多個帶有指定值的元素，則無法保證找到的是哪一個。
• 如果它包含在陣列中，則返回搜尋鍵的索引；否則返回 (-(插入點) - 1)。插入點被定義為將鍵插入陣列的那一點：即第一個大於此鍵的元素索引，如果陣列中的所有元素都小於指定的鍵，則為a.length。注意，這保證了當且僅當此鍵被找到時，返回的值將 >= 0。
• 原始碼

public static int binarySearch(int[] a, int key) {
    return binarySearch0(a, 0, a.length, key);
}

//也可以是從一段區間中查詢
public static int binarySearch(int[] a, int fromIndex, int toIndex,
                               int key) {
    rangeCheck(a.length, fromIndex, toIndex);
    return binarySearch0(a, fromIndex, toIndex, key);
}

//注意，Java中個給的二分，只是說這段區間中有沒有，並返回該index，而不是返回第一個出現的位置或者是最後一次出現的位置
private static int binarySearch0(int[] a, int fromIndex, int toIndex,
                                 int key) {
    int low = fromIndex;
    int high = toIndex - 1;

    while (low <= high) {
        int mid = (low + high) >>> 1;
        int midVal = a[mid];

        if (midVal < key)
            low = mid + 1;
        else if (midVal > key)
            high = mid - 1;
        //居然是找到了就返回
        else
            return mid; // key found
    }
    //並不是找不到就返回-1，而是-(low + 1)，所以區間查詢的話，判有沒有要看的是該index的正負
    return -(low + 1);  // key not found.
}