您现在的位置：程式碼之家 >> 編程語言 > >> Java 程式設計 >> Java 程式設計入門

Java Arrays 工具類精通：排序、轉字串、搜尋與陣列操作全攻略

編輯：Java 程式設計入門

java.util.Arrays 是 JDK 提供的陣列瑞士刀，封裝了排序、搜尋、比較、填充、轉字串、串流轉換等高頻操作。善用它能大幅減少樣板碼，提升程式碼表達力。

核心靜態方法速查

方法	功能	備註
`sort(T[] a)`	原地升序排序 (Dual-Pivot Quicksort / TimSort)	基本型別用 QuickSort，物件用 TimSort (穩定)
`parallelSort(T[] a)`	多執行緒並行排序 (Java 8+)	大陣列 (＞10k) 效能顯著提升
`binarySearch(T[] a, key)`	二分搜尋 (前提：已排序)	回傳索引，找不到回傳 `(-(插入點) - 1)`
`toString(T[] a)`	陣列轉可讀字串 `[a, b, c]`	多維陣列用 `deepToString()`
`equals(T[] a, T[] b)`	逐元素比較內容相等	多維用 `deepEquals()`
`copyOf(T[] a, newLen)`	複製並調整長度	擴容/縮容首選
`fill(T[] a, val)`	填充指定值	初始化陣列極快
`stream(T[] a)`	轉為 Stream 管道操作	Java 8+ 函數式風格
`spliterator(T[] a)`	取得 Spliterator 供並行流	進階用法

實戰範例：排序與輸出

import java.util.Arrays;

public class ArraysDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String[] hobbies = {"sports", "game", "movie"};
        
        // 1. 原地排序 (依 Unicode 碼值，英文字母順序)
        Arrays.sort(hobbies);
        // 結果：[game, movie, sports]
        
        // 2. 自訂比較器：長度優先，長度相同再字母序
        Arrays.sort(hobbies, Comparator
            .comparingInt(String::length)
            .thenComparing(Comparator.naturalOrder()));
        // 結果：[game, movie, sports] (本例長度皆不同)
        
        // 3. 輸出格式化
        System.out.println("排序後：" + Arrays.toString(hobbies));
        // 排序後：[game, movie, sports]
        
        // 4. 並行排序大陣列 (Java 8+)
        int[] big = new int[1_000_000];
        new Random().ints(big.length, 0, 1_000_000).forEach(i -> big[i] = i);
        Arrays.parallelSort(big); // 自動利用多核心
    }
}

進階技巧與避坑指南

1. 基本型別 vs 物件型別排序差異

int[] nums = {5, 2, 8};
Arrays.sort(nums); // 快速排序，不穩定，基本型別無穩定性需求

Integer[] objs = {5, 2, 8};
Arrays.sort(objs); // TimSort，穩定排序，保留相等元素原始順序

2. 多維陣列深度操作

int[][] matrix = {{3,1}, {2,4}};
Arrays.deepToString(matrix); // "[[3, 1], [2, 4]]"
Arrays.deepEquals(matrix, new int[][]{{3,1},{2,4}}); // true

3. 二分搜尋正確使用姿勢

int[] sorted = {10, 20, 30, 40, 50};
int idx = Arrays.binarySearch(sorted, 30); // 2
int notFound = Arrays.binarySearch(sorted, 25); // -3 (插入點索引 2，取負減1)
// 取得插入點：-(notFound + 1) = 2

4. Java 8+ Stream 整合

String[] words = {"apple", "banana", "avocado"};
// 篩選以 a 開頭、轉大寫、收集為 List
List result = Arrays.stream(words)
    .filter(w -> w.startsWith("a"))
    .map(String::toUpperCase)
    .collect(Collectors.toList());
// [APPLE, AVOCADO]