скачать книгу бесплатно
Метод equals определяет, одинаковы ли два массива.
Метод fill присваивает новое значение всем элементам массива.
Метод sort сортирует элементы.
Метод binarySearch выполняет поиск элемента по значению и возвращает индекс элемента в случае успеха, или отрицательное целое в случае, если такого элемента нет.
Для работы метода binarySearch необходимо, чтобы массив был уже отсортирован.
Класс Arrays находится в пакете java. util, и если вы хотите его использовать, вы должны добавить строку import java. util.* в начало Java файла.
Давайте рассмотрим пример использования пары методов из класса Arrays.
В этой задаче мы хотим вернуть медианное значение для множества чисел, где медиана – это среднее значение, когда числа отсортированы.
Для решения задачи, сначала мы создадим копию массива, т.о. мы не изменим оригинальный массив.
После создания копии, мы отсортируем массив. Потом мы просто сможем получить медианное значение, которое представляет собой просто средний элемент массива нечетной длины, или арифметическое среднее двух средних элементов массива четной длины.
Вот наш метод median, который принимает массив целых чисел в качестве аргумента, и возвращает значение типа double.
Мы возвращаем тип double, т.к. у нас может быть усреднение двух целых чисел.
Метод начинается с создания копии массива-аргумента вызовом метода copyOf класса Arrays.
Этот метод создаст копию массива с количеством элементов, которое указанно вторым аргументом.
В данном случае, мы создаем полную копию массива numbers.
После того, как копия сделана, мы сортируем ее, вызывая метод Arrays.sort.
Мы находим средний элемент массива, используя целочисленное деление, и затем определяем, четная ли длина у массива или нечетная.
Если длина четная, мы возвращаем среднее значение двух центральных элементов.
В этом случае, мы делим на 2.0, чтобы получить число с плавающей запятой.
Если длина нечетная, мы просто возвращаем центральный элемент отсортированного массива.
В заключение, давайте коротко обсудим массивы объектов.
Как упоминалось ранее, когда массив создан, его элементы инициализируются нулем 0 такого же типа, что и базовый тип массива.
Для массивов объектных типов, значение при инициализации – это специальное значение null.
Значение null просто означает, что там не пока объекта.
Например, если мы создадим массив coordinate, это массив трех элементов типа Point.
Все три элемента будут проинициализированы значением null.
Перед тем, как пользоваться этим массивом, нам нужно заменить все значения null реальными объектами Point.
Т.о. массивы объектного типа требуют инициализации в два этапа.
На первом тапе, вы создаете объект массива, а на втором этапе, вы создаете объект базового типа для каждого элемента массива.
В образце кода, первым шагом является создание массива coordinate.
Затем, мы выполняем второй шаг с помощью цикла, в котором создается реальный объект класса Point для элемента 0, 1 и 2.
Массивы – полезный инструмент.
Однако они имеют некоторые ограничения.
Когда вы сначала создаете массив, вам нужно выбрать его размер.
И как только вы выберете размер массива, его нельзя изменить.
Это усложняет ситуацию, если у вас есть динамический набор информации, входящий и выходящий из вашей структуры данных.
Что, если вы не знаете, сколько всего будет элементов в конце концов?
Кроме того, если вы захотите, скажем, вставить что-то в середину массива, вы должны освободить место для этого.
Это означает, что вы должны сдвинуть все остальные элементы дальше по массиву.
Было бы неплохо, если бы существовала структура данных, которая обеспечивала бы легкий доступ и организацию массива, но при этом предоставляла бы всю гибкость, которая вам нужна.
Такая структура данных в Java есть и это список.
Список представляет собой упорядоченную последовательность элементов, как и массив.
При этом, он добавляет функциональность, позволяющую ему расти и уменьшаться и вставлять элемент в середину без необходимости делать какие-либо изменения.
Также вы можете удалить элемент внутри списка.
Первый тип списка, так как в Java существует много типов списков, это ArrayList.
ArrayList хранит информацию в массиве, но при этом предоставляет дополнительную функциональность списка.
Вот несколько сравнений использования ArrayList и простого массива.
С массивом вы начнете с типа и затем набор скобок, а затем его размер.
С ArrayList, вам просто нужно знать, какой тип информации вы собираетесь хранить в нем, а затем вы создаете новый ArrayList.
И он будет расти и сокращаться по мере необходимости.
Не нужно передавать его длину.
Чтобы добавить значение в массив вы должны найти в нем место и добавить в это место значение.
В ArrayList вы можете просто сказать add и затем добавить все, что захотите, в ArrayList.
Он сам знает, где находится свободное пространство.
Вы также можете получить элемент, как и массив, используя индекс.
ArrayList поддерживает индексы для каждого из элементов, как и массив.
В ArrayList вы должны передать тип информации, которую он собирается хранить, в качестве параметра.
И это отлично подходит для объектов.
Но как насчет примитивов?
К сожалению, вы не можете просто создать ArrayList из, например, int.
Поэтому вам нужно использовать так называемый класс-оболочку, который является простым классом, хранящим только int внутри него.
Это класс Integer.
То же самое существует для double и char.
ArrayList поставляется с огромным набором методов, чтобы сделать жизнь проще.
Вы не только можете добавить элемент в самом конце, но вы также можете добавить элемент по определенному индексу.
Вы можете очистить массив, вы можете выполнить поиск по массиву.
Например, вы ищете конкретное слово, но вы не знаете, в каком индексе оно находится.
Это метод indexOf.
Вы также можете удалить и установить определенный индекс.
По сути, ArrayList это массив внутри класса, который имеет большой размер 2^32—1, так что вы не сможете использовать всю длину массива.
ArrayList имеет переменную размера, которую он всегда поддерживает.
Вы добавляете элемент в массив и удаляете, при этом изменяется переменная размера.
Абстракция
Абстракция в объектно-ориентированном программировании помогает скрыть сложные детали объекта.
Абстракция является одним из ключевых принципов OOAD (объектно-ориентированный анализ и дизайн).
И абстракция достигается композицией (разделением) и агрегацией (объединением).
Например, автомобиль оснащен двигателем, колесами и многими другими деталями.
И мы можем записать все свойства автомобиля, двигателя и колеса в одном классе.
В этом примере атрибуты колеса и двигателя добавляются к типу автомобиля.
При программировании это не вызовет каких-либо проблем.
Но когда дело доходит до поддержки приложения, это становится более сложным.
Теперь, используя абстракцию, мы можем отделить вещи, которые можно сгруппировать в другом типе.
Часто изменяющиеся свойства и методы можно сгруппировать в отдельный тип, чтобы основной тип не нуждался в изменении.
Это добавляет силы принципу OOAD – «Код должен быть открыт для расширения, но закрыт для модификации».
И это упрощает представление модели.
Применяя абстракцию с композицией (разделением) и агрегацией (объединением), приведенный пример может быть изменен следующим образом.
Вы можете видеть, что атрибуты и методы, связанные с двигателем и колесом, перемещаются в соответствующие классы.
Двигатель и колесо относятся к типу автомобиля.
Когда создается экземпляр автомобиля, оба – двигатель и колесо будут доступны для автомобиля, а когда будут изменения этих типов (двигателя и колеса), изменения будут ограничиваться только этими классами и не будут влиять на класс Car.
Абстракция известна как отношение Has-A, например, у студента есть имя, у ученика есть ручка, у машины есть двигатель, то есть у каждого есть отношение Has-A.
И используя это отношение, мы разделяем на части, а затем одна часть может использовать другие части в виде объектов.
Абстракция является одним из основополагающих принципов языков объектно-ориентированного программирования.
И абстракция помогает снизить сложность, а также улучшает поддерживаемость системы.
В сочетании с концепциями инкапсуляции и полиморфизма абстракция дает больше возможностей объектно-ориентированным языкам программирования.
Абстракция – это принцип обобщения.
Абстракция принимает множество конкретных экземпляров объектов и извлекает их общую информацию и функции для создания единой обобщенной концепции, которая может использоваться для описания всех конкретных экземпляров как одно.
При этом мы переходим от конкретного экземпляра к более обобщенному понятию, думая о самой базовой информации и функции объекта.
Тем самым абстракция помогает скрыть сложные детали объекта.
Например, когда вы используете электронную почту, сложные детали того, что происходит, когда вы отправляете электронное письмо, например, протокол, используемый вашим почтовым сервером, скрыт от пользователя.
Поэтому, чтобы отправить электронное письмо, вам просто нужно ввести текст, указать адрес получателя и нажать «Отправить».
