Философия Java3 - Брюс Эккель

Чтобы протестировать Generated, мы воспользуемся одним из классов CountingGenerator, описанных в предыдущем разделе:

II: arrays/TestGenerated.java import java.util.*; import net.mindview util.*:

public class TestGenerated {

public static void main(String[] args) { Integer[] a = { 9. 8. 7. 6 }: System.out.pri ntin(Arrays.toStri ng(a)); a = Generated, array (a, new CountingGenerator.IntegerO); System. out. pri nti n( Arrays. toStri ng(a)): Integer[] b = Generated.array(Integer.class.

new CountingGenerator.IntegerO, 15): System, out. pri nti n(Arrays. toStri ng(b)):

}

} /* Output: [9. 8, 7. 6] [0. 1. 2. 3]

[0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14] *///:-

Хотя массив а инициализируется, эти данные перезаписываются при вызове Generated.array(). Инициализация b показывает, как создать заполненный массив «с нуля».

Параметризация не работает с примитивами, поэтому для заполнения примитивных массивов будут использоваться генераторы. Для решения этой проблемы мы создадим преобразователь, который получает произвольный массив объектных «оберток» и преобразует его в массив соответствующих примитивных типов. Без него нам пришлось бы создавать специализированные генераторы для всех примитивов.

//: net/mi ndvi ew/uti1/ConvertTo.java

package net.mi ndvi ew.uti1;

public class ConvertTo {

public static booleanC] primitive(Boolean[] in) { boolean[] result = new boolean[in.length], for(int i = 0; i < in.length; i++)

result[i] = in[i]; // Автоматическая распаковка return result;

}

public static chart] primitive(Character[] in) { chart] result = new char[in.length]; for(int i = 0; i < in.length; i++)

result[i] = in[i]; return result;

}

public static byte[] primitive(Bytet] in) { bytet] result = new bytetin.length]; for(int i = 0; i < in.length; i++)

resultti] = inti]; return result;

}

public static shortt] primitive(Short[] in) { shortt] result = new shorttin.length]; for(int i = 0; i < in.length; i++)

resultti] = inti]; return result;

}

public static int[] primitivedntegert] in) { intt] result = new int[in.length]: for(int i = 0; i < in.length; i++)

resultti] = inti]; return result;

}

public static longt] primitive(Longt] in) { longt] result = new longtin.length]; for(int i = 0; i < in.length; i++)

resultti] = inti]; return result;

}

public static floatt] primitive(Float[] in) { floatt] result = new floatCin.length]: for(int i = 0; i < in.length, i++)

resultti] = inti]; return result;

public static doublet] primitive(Double[] in) { doublet] result = new double[in.length]; for(int i = 0; i < in.length; i++)

result[i] = in[i]; return result;

}

} /// ~

Каждая версия primitive() создает примитивный массив правильной длины, а затем копирует элементы из массива in. Обратите внимание на выполнение автоматической распаковки в выражении

result[i] = in[i];

Пример использования ConvertTo с обеими версиями Generated.array():

//: arrays/PrimitiveConversionDemonstration.java import java.util.*; import net.mindview.util.*;

public class PrimitiveConversionDemonstration { public static void main(String[] args) {

IntegerC] a = Generated.array(Integer.class,

new CountingGenerator.IntegerO. 15); int[] b = ConvertTo.primitive(a); System.out.pri ntin(Arrays.toStri ng(b)); boolean[] с = ConvertTo.primitive(

Generated.array(Boolean.class.

new CountingGenerator.BooleanO, 7)); System. out. pri nti n(Arrays. toStri ng(c));

}

} /* Output:

[0. 1. 2, 3, 4, 5, 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14] [true, false, true, false, true, false, true] *///:-

Наконец, следующая программа тестирует инструментарий создания массивов с классами RandomGenerator:

//: arrays/TestArrayGeneration.java

// Test the tools that use generators to fill arrays.

import java.util.*;

import net.mindview.util.*;

import static net.mindview.util .Print.*;

public class TestArrayGeneration {

public static void main(String[] args) { int size = 6;

boolean[] al = ConvertTo.primitive(Generated.array(

Bool ean. class, new RandomGenerator.BooleanO, size)); printC'al = " + Arrays.toString(al)); byte[] a2 = ConvertTo.primitive(Generated.array(

Byte.class, new RandomGenerator.Byte(), size)); print("a2 = " + Arrays.toString(a2)); char[] a3 = ConvertTo.primitive(Generated.array( Character.class,

new RandomGenerator.CharacterO, size)); print("a3 = " + Arrays.toString(a3)); продолжение & short[] а4 = ConvertTo.primitive(Generated.array(

Short.class, new RandomGenerator.ShortО. size)); print("a4 = " + Arrays.toString(a4)); int[] a5 = ConvertTo primitive(Generated.array(

Integer.class, new RandomGenerator.IntegerO. size)); print("a5 = " + Arrays.toString(a5)); long[] a6 = ConvertTo.primitive(Generated array(

Long.class, new RandomGenerator.Long(). size)), print("a6 = " + Arrays.toString(a6)); floatt] a7 = ConvertTo.primitive(Generated.array(

Float.class, new RandomGenerator.FloatО. size)); print("a7 = " + Arrays.toString(a7)); doubled a8 = ConvertTo primitive(Generated.array(

Double.class, new RandomGenerator.DoubleO, size)); print("a8 = " + Arrays.toString(a8));

}

} /* Output:

al = [true, false, true, false, false, true] a2 = [104, -79, -76, 126, 33, -64] a3 = [Z, n, T, c. Q. r]

a4 = [-13408, 22612, 15401, 15161, -28466, -12603] a5 = [7704, 7383, 7706, 575, 8410, 6342] a6 = [7674, 8804, 8950, 7826, 4322, 896] a7 = [0.01, 0.2, 0.4, 0.79, 0.27, 0.45] a8 = [0 16, 0.87, 0.7, 0.66, 0.87, 0.59] *///:-

Как видите, все версии ConvertTo.primitive() работают правильно.

Вспомогательный инструментарий Arrays

В библиотеку java.util включен класс Arrays, содержащий набор вспомогательных статических методов для работы с массивами. Основных методов шесть: equals() сравнивает два массива (также существует версия deepEquals() для многомерных массивов); fill() был описан ранее в этой главе; sort() сортирует массив; binarySearch() ищет элемент в отсортированном массиве; toStringQ создает представление массива в формате String, a hashCode() генерирует хеш-код массива. Все эти методы перегружены для всех примитивных типов и Object. Кроме того, метод Arrays.asList() преобразует любую последовательность или массив в контейнер List (см. главу 11).

Прежде чем обсуждать методы Arrays, следует рассмотреть еще один полезный метод, не входящий в Arrays.

Копирование массива

Стандартная библиотека Java содержит статический метод System.arraycopy(), который копирует массивы значительно быстрее, чем при ручном копировании в цикле for. Метод System.arraycopy() перегружен для работы со всеми типами. Пример для'массивов int:

//: arrays/CopyingArrays.java // Using System.arraycopyO

import java.util.*;

import static net.mindview.util.Print.*;

public class CopyingArrays {

public static void main(String[] args) { int[] i = new int[7]; int[] j = new int[10]; Arrays.fill(i. 47); Arrays.fill(j. 99); printC'i = " + Arrays.toString(i)); printC'j = " + Arrays.toString(j)); System.arraycopy(i. 0. j. 0. i.length); printC'j = " + Arrays.toString(j)); int[] к = new int[5]; Arrays.fill(k. 103); System.arraycopy(i. 0. к. 0. к length); printC'k = " + Arrays.toString(k)); Arrays.fill(k, 103); System.arraycopy(k, 0. i, 0, k.length); printC'i = " + Arrays.toString(i)); // Объекты:

IntegerC] u = new Integer[10];

Integer[] v = new Integer[5];

Arrays.fill(u. new Integer(47));

Arrays.fill(v. new Integer(99));

printC'u = " + Arrays.toString(u));

printC'v = " + Arrays.toString(v));

System.arraycopy(v. 0. u. u.length/2, v.length);

printC'u = " + Arrays.toString(u));

}

} /* Output:

i = [47. 47. 47. 47. 47. 47. 47] j = [99. 99. 99. 99. 99. 99. 99. 99. 99. 99] j = [47. 47. 47. 47. 47. 47. 47. 99. 99. 99] k = [47. 47. 47. 47. 47] i = [103. 103. 103. 103. 103. 47. 47] u = [47. 47. 47. 47. 47. 47. 47. 47. 47. 47] v = [99. 99. 99. 99. 99] u = [47. 47. 47. 47. 47. 99. 99. 99. 99. 99] *///:-

В аргументах arraycopy() передается исходный массив, начальная позиция копирования в исходном массиве, приемный массив, начальная позиция копирования в приемном массиве и количество копируемых элементов. Естественно, любое нарушение границ массива приведет к исключению.

Приведенный пример показывает, что копироваться могут как примитивные, так и объектные массивы. Однако при копировании объектных массивов копируются только ссылки, но не сами объекты. Такая процедура называется поверхностным копированием.

System.arraycopy() не выполняет ни автоматической упаковки, ни автоматической распаковки — типы двух массивов должны полностью совпадать.

Сравнение массивов

Класс Arrays содержит метод equals() для проверки на равенство целых массивов. Метод перегружен для примитивов и Object. Чтобы два массива считались равными, они должны содержать одинаковое количество элементов, и каждый элемент должен быть эквивалентен соответствующему элементу другого массива (проверка осуществляется вызовом equals() для каждой пары; для примитивов используется метод equals() объектной «обертки» — например, Integer. equals() для int). Пример:

// arrays/ComparingArrays java // Using Arrays equals() import java.util.*;

import static net.mindview.util Print.*;

public class ComparingArrays {

public static void main(String[] args) { int[] al = new int[10]; int[] a2 = new int[10]; Arrays.filHal. 47); Arrays.fill(a2, 47); print(Arrays.equals(al, a2)); a2[3] = 11;

print(Arrays.equals(al, a2)); String[] si = new String[4]; Arrays fill(si. "Hi");

String[] s2 = { new StringC'Hi"), new StringC'Hi"),

new StringC'Hi"). new StringC'Hi") }; print(Arrays equals(sl. s2)),

}

} /* Output

true

false

true *///•-

Сначала массивы al и a2 полностью совпадают, поэтому результат сравнения равен true, но после изменения одного из элементов будет получен результат false. В последнем случае все элементы si указывают на один объект, тогда как s2 содержит пять разных объектов. Однако проверка равенства определяется содержимым (с вызовом Object.equals()), поэтому результат равен true.

Сравнение элементов массивов

Сравнения, выполняемые в ходе сортировки, зависят от фактического типа объектов. Конечно, можно написать разные методы сортировки для всех возможных типов, но такой код придется модифицировать при появлении новых типов.

Главной целью проектирования является «отделение того, что может измениться, от того, что остается неизменным». В данном случае неизменным остается общий алгоритм сортировки, а изменяется способ сравнения объектов. Вместо того, чтобы размещать код сравнения в разных функциях сортировки, мы воспользуемся паттерном проектирования «стратегия». В этом паттерне переменная часть кода инкапсулируется в отдельном классе. Объект стратегии передается коду, который остается неизменным, и последний использует стратегию для реализации своего алгоритма. При этом разные объекты выражают разные способы сравнения, но передаются универсальному коду сортировки.

В Java функциональность сравнения может выражаться двумя способами. Первый основан на «естественном» методе сравнения, который включается в класс при реализации java.lang.Comparable — очень простого интерфейса с единственным методом compareTo(). В аргументе метод получает другой объект того же типа. Он выдает отрицательное значение, если текущий объект меньше аргумента, нуль при равенстве и положительное значение, если текущий объект больше аргумента.