Выделение памяти для массива java
Обновлено: 03.07.2024
Это глубокое погружение в управление памятью Java позволит расширить ваши знания о том, как работает куча, ссылочные типы и сборка мусора.
Вероятно, вы могли подумать, что если вы программируете на Java, то вам незачем знать о том, как работает память. В Java есть автоматическое управление памятью, красивый и тихий сборщик мусора, который работает в фоновом режиме для очистки неиспользуемых объектов и освобождения некоторой памяти.
Поэтому вам, как программисту на Java, не нужно беспокоиться о таких проблемах, как уничтожение объектов, поскольку они больше не используются. Однако, даже если в Java этот процесс выполняется автоматически, он ничего не гарантирует. Не зная, как устроен сборщик мусора и память Java, вы можете создать объекты, которые не подходят для сбора мусора, даже если вы их больше не используете.
Поэтому важно знать, как на самом деле работает память в Java, поскольку это дает вам преимущество в написании высокопроизводительных и оптимизированных приложений, которые никогда не будут аварийно завершены с ошибкой OutOfMemoryError . С другой стороны, когда вы окажетесь в плохой ситуации, вы сможете быстро найти утечку памяти.
Для начала давайте посмотрим, как обычно организована память в Java:
Структура памяти
Обычно память делится на две большие части: стек и куча. Имейте в виду, что размер типов памяти на этом рисунке не пропорционален реальному размеру памяти. Куча - это огромный объем памяти по сравнению со стеком.
Стек (Stack)
Стековая память отвечает за хранение ссылок на объекты кучи и за хранение типов значений (также известных в Java как примитивные типы), которые содержат само значение, а не ссылку на объект из кучи.
Кроме того, переменные в стеке имеют определенную видимость, также называемую областью видимости. Используются только объекты из активной области. Например, предполагая, что у нас нет никаких глобальных переменных (полей) области видимости, а только локальные переменные, если компилятор выполняет тело метода, он может получить доступ только к объектам из стека, которые находятся внутри тела метода. Он не может получить доступ к другим локальным переменным, так как они не выходят в область видимости. Когда метод завершается и возвращается, верхняя часть стека выталкивается, и активная область видимости изменяется.
Возможно, вы заметили, что на картинке выше отображено несколько стеков памяти. Это связано с тем, что стековая память в Java выделяется для каждого потока. Следовательно, каждый раз, когда поток создается и запускается, он имеет свою собственную стековую память и не может получить доступ к стековой памяти другого потока.
Куча (Heap)
Эта часть памяти хранит в памяти фактические объекты, на которые ссылаются переменные из стека. Например, давайте проанализируем, что происходит в следующей строке кода:
Ключевое слово new несет ответственность за обеспечение того, достаточно ли свободного места на куче, создавая объект типа StringBuilder в памяти и обращаясь к нему через «Builder» ссылки, которая попадает в стек.
Для каждого запущенного процесса JVM существует только одна область памяти в куче. Следовательно, это общая часть памяти независимо от того, сколько потоков выполняется. На самом деле структура кучи немного отличается от того, что показано на картинке выше. Сама куча разделена на несколько частей, что облегчает процесс сборки мусора.
Максимальные размеры стека и кучи не определены заранее - это зависит от работающей JVM машины. Позже в этой статье мы рассмотрим некоторые конфигурации JVM, которые позволят нам явно указать их размер для запускаемого приложения.
Типы ссылок
Если вы внимательно посмотрите на изображение структуры памяти, вы, вероятно, заметите, что стрелки, представляющие ссылки на объекты из кучи, на самом деле относятся к разным типам. Это потому, что в языке программирования Java используются разные типы ссылок: сильные, слабые, мягкие и фантомные ссылки. Разница между типами ссылок заключается в том, что объекты в куче, на которые они ссылаются, имеют право на сборку мусора по различным критериям. Рассмотрим подробнее каждую из них.
1. Сильная ссылка
Это самые популярные ссылочные типы, к которым мы все привыкли. В приведенном выше примере со StringBuilder мы фактически храним сильную ссылку на объект из кучи. Объект в куче не удаляется сборщиком мусора, пока на него указывает сильная ссылка или если он явно доступен через цепочку сильных ссылок.
2. Слабая ссылка
Попросту говоря, слабая ссылка на объект из кучи, скорее всего, не сохранится после следующего процесса сборки мусора. Слабая ссылка создается следующим образом:
Хорошим вариантом использования слабых ссылок являются сценарии кеширования. Представьте, что вы извлекаете некоторые данные и хотите, чтобы они также были сохранены в памяти - те же данные могут быть запрошены снова. С другой стороны, вы не уверены, когда и будут ли эти данные запрашиваться снова. Таким образом, вы можете сохранить слабую ссылку на него, и в случае запуска сборщика мусора, возможно, он уничтожит ваш объект в куче. Следовательно, через некоторое время, если вы захотите получить объект, на который вы ссылаетесь, вы можете внезапно получить null значение. Хорошей реализацией сценариев кеширования является коллекция WeakHashMap <K, V>. Если мы откроем WeakHashMap класс в Java API, мы увидим, что его записи фактически расширяют WeakReference класс и используют его поле ref в качестве ключа отображения ( Map) :
После сбора мусора ключа из WeakHashMap вся запись удаляется из карты.
3. Мягкая ссылка
Эти типы ссылок используются для более чувствительных к памяти сценариев, поскольку они будут собираться сборщиком мусора только тогда, когда вашему приложению не хватает памяти. Следовательно, пока нет критической необходимости в освобождении некоторого места, сборщик мусора не будет касаться легко доступных объектов. Java гарантирует, что все объекты, на которые имеются мягкие ссылки, будут очищены до того, как будет выдано исключение OutOfMemoryError . В документации Javadocs говорится, что «все мягкие ссылки на мягко достижимые объекты гарантированно очищены до того, как виртуальная машина выдаст OutOfMemoryError».
Подобно слабым ссылкам, мягкая ссылка создается следующим образом:
4. Фантомная ссылка
Используется для планирования посмертных действий по очистке, поскольку мы точно знаем, что объекты больше не живы. Используется только с очередью ссылок, поскольку .get() метод таких ссылок всегда будет возвращаться null . Эти типы ссылок считаются предпочтительными для финализаторов.
Ссылки на String
Ссылки на тип String в Java обрабатываются немного по- другому. Строки неизменяемы, что означает, что каждый раз, когда вы делаете что-то со строкой, в куче фактически создается другой объект. Для строк Java управляет пулом строк в памяти. Это означает, что Java сохраняет и повторно использует строки, когда это возможно. В основном это верно для строковых литералов. Например:
При запуске этот код распечатывает следующее:
Strings are equal
Следовательно, оказывается, что две ссылки типа String на одинаковые строковые литералы фактически указывают на одни и те же объекты в куче. Однако это не действует для вычисляемых строк. Предположим, что у нас есть следующее изменение в строке // 1 приведенного выше кода.
Strings are different
В этом случае мы фактически видим, что у нас есть два разных объекта в куче. Если учесть, что вычисляемая строка будет использоваться довольно часто, мы можем заставить JVM добавить ее в пул строк, добавив .intern() метод в конец вычисляемой строки:
При добавлении вышеуказанного изменения создается следующий результат:
Процесс сборки мусора
Как обсуждалось ранее, в зависимости от типа ссылки, которую переменная из стека содержит на объект из кучи, в определенный момент времени этот объект становится подходящим для сборщика мусора.
Объекты, подходящие для сборки мусора
Например, все объекты, отмеченные красным цветом, могут быть собраны сборщиком мусора. Вы можете заметить, что в куче есть объект, который имеет строгие ссылки на другие объекты, которые также находятся в куче (например, это может быть список, который имеет ссылки на его элементы, или объект, имеющий два поля типа, на которые есть ссылки). Однако, поскольку ссылка из стека потеряна, к ней больше нельзя получить доступ, так что это тоже мусор.
Чтобы углубиться в детали, давайте сначала упомянем несколько вещей:
Этот процесс запускается автоматически Java, и Java решает, запускать или нет этот процесс.
На самом деле это дорогостоящий процесс. При запуске сборщика мусора все потоки в вашем приложении приостанавливаются (в зависимости от типа GC, который будет обсуждаться позже).
На самом деле это более сложный процесс, чем просто сбор мусора и освобождение памяти.
Несмотря на то, что Java решает, когда запускать сборщик мусора, вы можете явно вызвать System.gc() и ожидать, что сборщик мусора будет запускаться при выполнении этой строки кода, верно?
Это ошибочное предположение.
Вы только как бы просите Java запустить сборщик мусора, но, опять же, Java решать, делать это или нет. В любом случае явно вызывать System.gc() не рекомендуется.
Поскольку это довольно сложный процесс и может повлиять на вашу производительность, он реализован разумно. Для этого используется так называемый процесс «Mark and Sweep». Java анализирует переменные из стека и «отмечает» все объекты, которые необходимо поддерживать в рабочем состоянии. Затем все неиспользуемые объекты очищаются.
Так что на самом деле Java не собирает мусор. Фактически, чем больше мусора и чем меньше объектов помечены как живые, тем быстрее идет процесс. Чтобы сделать это еще более оптимизированным, память кучи на самом деле состоит из нескольких частей. Мы можем визуализировать использование памяти и другие полезные вещи с помощью JVisualVM, инструмента, поставляемого с Java JDK. Единственное, что вам нужно сделать, это установить плагин с именем Visual GC, который позволяет увидеть, как на самом деле структурирована память. Давайте немного увеличим масштаб и разберем общую картину:
Поколения памяти кучи
Когда объект создается, он размещается в пространстве Eden (1). Поскольку пространство Eden не такое уж большое, оно заполняется довольно быстро. Сборщик мусора работает в пространстве Eden и помечает объекты как живые.
Если объект выживает в процессе сборки мусора, он перемещается в так называемое пространство выжившего S0(2). Во второй раз, когда сборщик мусора запускается в пространстве Eden, он перемещает все уцелевшие объекты в пространство S1(3). Кроме того, все, что в настоящее время находится на S0(2), перемещается в пространство S1(3).
Если объект выживает в течение X раундов сборки мусора (X зависит от реализации JVM, в моем случае это 8), скорее всего, он выживет вечно и перемещается в пространство Old(4).
Принимая все сказанное выше, если вы посмотрите на график сборщика мусора (6), каждый раз, когда он запускается, вы можете увидеть, что объекты переключаются на пространство выживших и что пространство Эдема увеличивалось. И так далее. Старое поколение также может быть обработано сборщиком мусора, но, поскольку это большая часть памяти по сравнению с пространством Eden, это происходит не так часто. Метапространство (5) используется для хранения метаданных о ваших загруженных классах в JVM.
Представленное изображение на самом деле является приложением Java 8. До Java 8 структура памяти была немного другой. Метапространство на самом деле называется PermGen область. Например, в Java 6 это пространство также хранит память для пула строк. Поэтому, если в вашем приложении Java 6 слишком много строк, оно может аварийно завершить работу.
Типы сборщиков мусора
Фактически, JVM имеет три типа сборщиков мусора, и программист может выбрать, какой из них следует использовать. По умолчанию Java выбирает используемый тип сборщика мусора в зависимости от базового оборудования.
1. Serial GC (Последовательный сборщик мусора) - однониточный коллектор. В основном относится к небольшим приложениям с небольшим использованием данных. Можно включить, указав параметр командной строки: -XX:+UseSerialGC.
2. Parallel GC (Параллельный сборщик мусора) - даже по названию, разница между последовательным и параллельным будет заключаться в том, что параллельный сборщик мусора использует несколько потоков для выполнения процесса сбора мусора. Этот тип GC также известен как сборщик производительности. Его можно включить, явно указав параметр: -XX:+UseParallelGC.
3. Mostly concurrent GC (В основном параллельный сборщик мусора). Если вы помните, ранее в этой статье упоминалось, что процесс сбора мусора на самом деле довольно дорогостоящий, и когда он выполняется, все потоки приостанавливаются. Однако у нас есть в основном параллельный тип GC, который утверждает, что он работает одновременно с приложением. Однако есть причина, по которой он «в основном» параллелен. Он не работает на 100% одновременно с приложением. Есть период времени, на который цепочки приостанавливаются. Тем не менее, пауза делается как можно короче для достижения наилучшей производительности сборщика мусора. На самом деле существует 2 типа в основном параллельных сборщиков мусора:
3.1 Garbage First - высокая производительность с разумным временем паузы приложения. Включено с опцией: -XX:+UseG1GC.
3.2 Concurrent Mark Sweep (Параллельное сканирование отметок) - время паузы приложения сведено к минимуму. Он может быть использован с помощью опции: -XX:+UseConcMarkSweepGC . Начиная с JDK 9, этот тип GC объявлен устаревшим.
Советы и приемы
Чтобы минимизировать объем памяти, максимально ограничьте область видимости переменных. Помните, что каждый раз, когда выскакивает верхняя область видимости из стека, ссылки из этой области теряются, и это может сделать объекты пригодными для сбора мусора.
Явно устанавливайте в null устаревшие ссылки. Это сделает объекты, на которые ссылаются, подходящими для сбора мусора.
Избегайте финализаторов (finalizer). Они замедляют процесс и ничего не гарантируют. Фантомные ссылки предпочтительны для работы по очистке памяти.
Не используйте сильные ссылки там, где можно применить слабые или мягкие ссылки. Наиболее распространенные ошибки памяти - это сценарии кэширования, когда данные хранятся в памяти, даже если они могут не понадобиться.
JVisualVM также имеет функцию создания дампа кучи в определенный момент, чтобы вы могли анализировать для каждого класса, сколько памяти он занимает.
Настройте JVM в соответствии с требованиями вашего приложения. Явно укажите размер кучи для JVM при запуске приложения. Процесс выделения памяти также является дорогостоящим, поэтому выделите разумный начальный и максимальный объем памяти для кучи. Если вы знаете его, то не имеет смысла начинать с небольшого начального размера кучи с самого начала, JVM расширит это пространство памяти. Указание параметров памяти выполняется с помощью следующих параметров:
Начальный размер кучи -Xms512m - установите начальный размер кучи на 512 мегабайт.
Максимальный размер кучи -Xmx1024m - установите максимальный размер кучи 1024 мегабайта.
Размер стека потоков -Xss1m - установите размер стека потоков равным 1 мегабайту.
Размер поколения -Xmn256m - установите размер поколения 256 мегабайт.
Если приложение Java выдает ошибку OutOfMemoryError и вам нужна дополнительная информация для обнаружения утечки, запустите процесс с –XX:HeapDumpOnOutOfMemory параметром, который создаст файл дампа кучи, когда эта ошибка произойдет в следующий раз.
Используйте опцию -verbose:gc , чтобы получить вывод процесса сборки мусора. Каждый раз, когда происходит сборка мусора, будет генерироваться вывод.
Заключение
Знание того, как организована память, дает вам преимущество в написании хорошего и оптимизированного кода с точки зрения ресурсов памяти. Преимущество заключается в том, что вы можете настроить свою работающую JVM, предоставив различные конфигурации, наиболее подходящие для запуска вашего приложения. Выявление и устранение утечек памяти - это очень просто, если использовать правильные инструменты.
Объявление массива
Как объявить массив?
Как и любую переменную, массив в Java нужно объявить. Сделать это можно одним из двух способов. Они равноправны, но первый из них лучше соответствует стилю Java. Второй же — наследие языка Си (многие Си-программисты переходили на Java, и для их удобства был оставлен и альтернативный способ). В таблице приведены оба способа объявления массива в Java:| № | Объявление массива, Java-синтаксис | Примеры | Комментарий |
|---|---|---|---|
| 1. | Желательно объявлять массив именно таким способом, это Java-стиль | ||
| 2. | Унаследованный от С/С++ способ объявления массивов, который работает и в Java |
Создание массива
Как создать массив?
Больше информации о массивах есть в статье “Кое-что о массивах”
Длина массива в Java
Инициализация массива и доступ к его элементам
Как создать массив в Java уже понятно. После этой процедуры мы получаем не пустой массив, а массив, заполненный значениями по умолчанию. Например, в случае int это будут 0, а если у нас массив с данными ссылочного типа, то по умолчанию в каждой ячейке записаны null . Получаем доступ к элементу массива (то есть записываем в него значение или выводим его на экран или проделываем с ним какую-либо операцию) мы по его индексу. Инициализация массива — это заполнение его конкретными данными (не по умолчанию). Пример: давайте создадим массив из 4 сезонов и заполним его строковыми значениями — названиями этих сезонов. Теперь во всех четырёх ячейках нашего массива записаны названия сезонов. Инициализацию также можно провести по-другому, совместив с инициализацией и объявлением: Более того, оператор new можно опустить:Как вывести массив в Java на экран?
Вывести элементы массива на экран (то есть, в консоль) можно, например, с помощью цикла for . Ещё один, более короткий способ вывода массива на экран будет рассмотрен в пункте “Полезные методы для работы с массивами", ниже. А пока рассмотрим пример с циклическим выводом массива: В результате программа выведет следующий результат:Одномерные и многомерные Java массивы
Что еще почитать
Полезные методы для работы с массивами
Статьи на поиск и сортировку:
Сортировка и поиск в курсе CS50:
Сортировка массива
Метод void sort(int[] myArray, int fromIndex, int toIndex) сортирует массив целых чисел или его подмассив по возрастанию.Поиск в массиве нужного элемента
int binarySearch(int[] myArray, int fromIndex, int toIndex, int key) . Этот метод ищет элемент key в уже отсортированном массиве myArray или подмассиве, начиная с fromIndex и до toIndex . Если элемент найден, метод возвращает его индекс, если нет - (-fromIndex)-1 .Преобразование массива к строке
Метод String toString(int[] myArray) преобразовывает массив к строке. Дело в том, что в Java массивы не переопределяют toString() . Это значит, что если вы попытаетесь вывести целый массив (а не по элементам, как в пункте “Вывод массива на экран”) на экран непосредственно ( System.out.println(myArray) ), вы получите имя класса и шестнадцатеричный хэш-код массива (это определено Object.toString() ). Если вы — новичок, вам, возможно, непонятно пояснение к методу toString . На первом этапе это и не нужно, зато с помощью этого метода упрощается вывод массива. Java позволяет легко выводить массив на экран без использования цикла. Об этом — в примере ниже.Пример на sort, binarySearch и toString
Давайте создадим массив целых чисел, выведем его на экран с помощью toString , отсортируем с помощью метода sort и найдём в нём какое-то число. Вывод программы:Больше о методах класса Array
Класс Arrays и его использование — в статье описаны некоторые методы класса Array
Главное о массивах
Главные характеристики массива: тип помещённых в него данных, имя и длина.
Последнее решается при инициализации (выделении памяти под массив), первые два параметра определяются при объявлении массива.
Размер массива (количество ячеек) нужно определять в int
Изменить длину массива после его создания нельзя.
Доступ к элементу массива можно получить по его индексу.
В массивах, как и везде в Java, элементы нумеруются с нуля.
После процедуры создания массива он наполнен значениями по умолчанию.
Массивы в языке Java устроены не так, как в C++. Они почти совпадают с указателями на динамические массивы.
Полезные материалы о массивах
Кое-что о массивах — хорошая подробная статья о массивах
Класс Arrays и его использование — в статье описаны некоторые методы класса Array
Многомерные массивы — подробная статья о многомерных массивах с примерами.
Возвращайте массив нулевой длины, а не null — автор “Эффекктивного программирования” Джошуа Блох рассказывает о том, как лучше возвращать пустые массивы
Так, совокупность целых чисе л -12, 14, 124, -1, 25 можно считать массивом и обозначить одним именем, например a .
Каждый элемент массива обозначается именем массива с индексом. Имя массива является единым для всех элементов. К каждому элементу массива можно обратиться с помощью индекса. Индекс – целая величина, характеризующая положение элемента относительно начала массива. Нумерация элементов массива начинается с 0 , т.е. индекс первого элемента равен 0. Индекс записывается в квадратных скобках, например, a[0], 0 – это индекс, указывающий на первый элемент массива с именем a.
Схематично одномерный массив можно представить таким образом:
Элемент массива с конкретным индексом ведёт себя также, как переменная. Например, чтобы вывести четвертый элемент массива a (его индекс равен 3) мы должны написать:
Создание массива, а также объекта любого ссылочного типа выполняется в три этапа:
- Объявление
- Выделение памяти
- Инициализация
Первые два этапа можно совместить.
Объявление
Имеется два формата объявления массива
различие состоит в местоположении скобок, которые являются элементом синтаксиса и указывают, что объявляется массив. Допустимы оба варианта, однако приветствуется первый вариант.
Тип массива задает тип элементов массива. Все элементы массива должны быть одного типа.
Примеры объявления массивов.
Выделение памяти
Если массив объявлен, то выделение памяти под элементы массива выполняется с помощью ключевого слова new следующим образом:
имя_массива = new тип[размер];
Примеры.
После выделения памяти под массив (после создания массива) выполняются следующие свойства:
- После создания, массивы Java всегда инициализированы.
- Длина массива (количество элементов) хранится в поле c именем length.
- После создания массива изменить его размер нельзя.
- Если базовый тип массива примитивный, то в ячейках будут значения, соответсвующего типа массива:
- Если базовый тип ссылочный – в ячейках будут значения null.
Объявление и выделение памяти можно совместить.
Инициализация массива
Процесс присваивания начальных условий называется инициализацией. Присвоение начальных значений элементам массива можно выполнять различными способами:
- поэлементно
- одновременно создавать и инициализировать
- использовать операторы цикла
Поэлементная инициализация
Вот пример.
Использование операторов цикла
При работе с массивами наиболее часто используется оператор цикл for
Пример.
Всем элементам одномерного массива darray присвоить нуль:
Вывести на экран элементы любого массива с именем a:
Одновременное создание и инициализация
Если имеются начальные значения для массива, то создать массив и задать начальные условия можно так:
В результате выполнения этого оператора будет создан массив, состоящий из N элементов. Обратите внимание, в данном случае не используется оператор new, а память выделяется под фактически указанное количество элементов N.
Вот пример.
Будет создан целочисленный массив, состоящий из 7 элементов: нулевой элемент массива iday[0] будет иметь значение равное 1, а последний – шестой iday[6] значение 7.
Большая часть методов работы с массивами определена в специальном классе Arrays пакета java.util. Ряд методов определены в классах java.lang.Object и java.lang.System.
На практике наиболее часто в основном используются методы класса java.util.Arrays, а также несколько методов классов java.lang.Object и java.lang.System. Указанные методы представлены ниже.
Методы перегружены для всех примитивных типов
[]b=Arrays.copyOf([]a, int newLength)
[]a – исходный массив
[]b – новый массив
newLength – длина нового массива
[]b=Arrays.copyOfRange ([]a, int index1, int index2)
копирование части массива,
[]a – исходный массив
[]b – новый массив
index1, index2– начальный и конечный индексы копирования
java.lang.System.arraycopy([] a, indexA , []b, indexB, count)
[]a – исходный массив
[]b – новый массив
indexA-начальный индекс копирования исходного массива
indexB-начальный индекс нового массива
count- количество элементов копирования
[]b= a.java.lang.Object.clone()
[]a – исходный массив
[]b – новый массив
Arrays.sort([]a)
Сортировка. Упорядочивание всего массива в порядке возрастания
Arrays.sort([]a,index1,index2)
Сортировка части массива
в порядке возрастания
Arrays.sort([]a, Collections.reverseOrder());
Сортировка. Упорядочивание всего массива в порядке убывания
Boolean f=Arrays.equals([]a,[]b)
String str=Arrays.toString([]a);
Вывод одномерных массивов. Все элементы представлены в виде одной строки
int index=Arrays.binarySearch([]a,элемент a)
поиск элемента методом бинарного поиска
Arrays.fill([]a, элемент заполнения)
заполнение массива переданным значением
Boolean f=Arrays.deepEquals([]a, []b)
сравнение двумерных массивов
List<T> Arrays.asList(<T> []a);
Перевод массива в коллекцию
Для работы с классом необходимо подключить библиотеку java.util.Arrays.
Методы работы с массивами
Копирование массивов
Метод java.util.Arrays.copyOf()
Arrays.copyOf возвращает массив-копию новой длины. Если новая длина меньше исходной, то массив усекается до этой длины, а если больше, то дополняется значениями по умолчанию соответствующего типа.
[]b=Arrays.copyOf([]a, int newLength),
[]a – исходный массив
[]b – новый массив
newLength – длина нового массива
Пример 1.
длина массива a:6
длина массива b: 6
массив a
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
новая длина массива b: 3
массив b
0.0 1.0 2.0
Пример 2.
массив flag1
true true true
массив flag2
false false false false false
длина массива flag2: 5
массив flag2
true true true false false
Метод java.util. Arrays.copyOf()
Arrays.copyOfRange возвращает массив-копию новой длины, при этом копируется часть оригинального массива от начального индекса до конечного –1.
[]b=Arrays.copyOfRange ([]a, int index1, int index2),
[]a – исходный массив
[]b – новый массив
index1, index2– начальный и конечный индексы копирования
Пример.
Дни недели:
Понедельник Вторник Среда Четверг Пятница Суббота Воскресенье
Рабочие дни
Понедельник Вторник Среда Четверг Пятница
Метод arraycopy() из класса System
Быстродействие метода System.arraycopy() выше по сравнению с использованием цикла for для выполнения копирования. Метод System.arraycopy( ) перегружен для обработки всех типов.
java.lang.System.arraycopy([] a, indexA , []b, indexB, count),
[]a – исходный массив
[]b – новый массив
indexA-начальный индекс копирования исходного массива
indexB-начальный индекс нового массива
count- количество элементов копирования
Пример.
Пример.
Метод clone() из класса Object
[]b= a.java.lang.Object.clone();
[]a – исходный массив
[]b – новый массив
Пример.
Сортировка массивов
Метод Arrays.sort([]a)
Метод sort() из класса Arrays использует усовершенствованный алгоритм Быстрой сортировки (Quicksort), который эффективен для большинства набора данных. Метод упорядочивает весь массив в порядке возрастания значений элементов.
Arrays.sort([]a),
[]a – исходный массив, после работы метода массив будет содержать упорядоченные значения элементов в порядке возрастания.
Пример.
Метод Arrays.sort([]a,index1,index2)
выполняет сортировку части массива по возрастанию массива от index1 до index2 минус единица
Arrays.sort([]a,index1,index2),
[]a – исходный массив
index1, index2 - начальный и конечный индексы, определяющие диапазон упорядочивания элементов по возрастанию.
Пример.
Сортировка массива по убыванию
Arrays.sort([]a, Collections.reverseOrder());
При сортировке массива в обратном порядке (по убыванию) нужно использовать вместо примитивного типа, объектный тип.
Пример.
15,39 1,54 17,47 15,50 3,83 16,43 18,87 15,54 8,23 12,97
Массив,отсотированный по убыванию
18,87 17,47 16,43 15,54 15,50 15,39 12,97 8,23 3,83 1,54
Сравнение массивов
Чтобы быть равными, массивы должны иметь одинаковый тип и число элементов, а каждый элемент должен быть равен каждому соответствующему элементу другого массива.
Класс Object имеет метод equals , который наследуется массивами и не является перегруженным и сравнение идет по адресам объектов, а не по содержимому. Метод equals перегружен только в классе Arrays . Отсюда вытекает правило сравнения массивов:
- a == b сравниваются адреса массивов
- a.equals(b) сравниваются адреса массивов
- Arrays.equals(a, b) сравнивается содержимое массивов
- Arrays.deepEquals(a, b) сравнивается содержимое многомерных массивов
Boolean f=Arrays.equals([]a,[]b);
Метод вернет true, если содержимое массивов равно, в противном случае false.
Пример.
Вывод одномерных массивов
Имеется достаточно удобный метод вывода данных одномерного массива - Arrays.toString([]a, который возвращает строковое представление массива со строковым представлением элементов, заключенных в квадратные скобки.
String str=Arrays.toString([]a);
Пример.
Это адрес: [Ljava.lang.String;@1db9742
Это значения: [Красный, Синий, Зеленый]
До сортировки: [7, 2, 9, 1, 0, 3, 4, 8, 5, 6]
После сортировки: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
Вывод многомерных массивов
Для вывода многомерных массивов метод Arrays.deepToString.
String str= Arrays.deepToString([][]a);
Пример.
массив a: [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
массив ch: [[а, б, в], [г, д, е], [ё, ж, з]]
Бинарный поиск элемента в одномерном массиве
Бинарный поиск – алгоритм поиска элемента в отсортированном массиве. Алгоритм основывается на принципе последовательного деления массива пополам.
int index=Arrays.binarySearch([]a,элемент x),
х - искомое значение
index – индекс элемента в массиве, если поиск успешный,
отрицательное число – если в массиве элемент не найден
Массив должен быть отсортирован! В противном случае результат будет неопределенным.
Пример.
До заполнения a: [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
До заполнения b: [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0]
До заполнения bool: [false, false, false, false, false, false, false, false, false, false]
После заполнения a: [9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9]
После заполнения b: [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 2.0, 2.0, 2.0, 2.0, 2.0]
После заполнения: bool[true, true, true, true, true, false, false, false, false, false]
Читайте также: