Arrays 工具类常用方法

候选人小陈在字节面试时被问到：

"Java 中的 Arrays 工具类，你会用哪些方法？"

小陈说："排序用 Arrays.sort()，转字符串用 Arrays.toString()。"

面试官点点头："那你知道 Arrays.sort() 有几种重载吗？分别用在什么场景？二分查找呢？并行排序呢？"

小陈开始支支吾吾...

【面试官心理】这道题考查的是候选人对 Java 标准库的掌握程度。Arrays 是开发中离不开的工具类，连它有哪些方法都不熟悉，说明写的代码很可能是在重复造轮子。

一、Arrays 工具类概述

java.util.Arrays 是 Java 提供的数组操作工具类，所有方法都是 static 的。

功能分类	典型方法
排序	`sort()`
查找	`binarySearch()`
批量赋值	`fill()`
比较	`equals()` / `deepEquals()`
转字符串	`toString()` / `deepToString()`
复制	`copyOf()` / `copyOfRange()`
流操作	`stream()`

二、排序方法 🔴

2.1 基本排序 `sort()`

int[] arr = {5, 2, 8, 1, 9};
Arrays.sort(arr);
// arr 变成 [1, 2, 5, 8, 9]

2.2 范围排序 `sort(a, fromIndex, toIndex)`

int[] arr = {5, 2, 8, 1, 9};
Arrays.sort(arr, 1, 4); // 只排序 [2, 8, 1]
// arr 变成 [5, 1, 2, 8, 9]

2.3 自定义排序 `sort(T[] a, Comparator<? super T> c)`

String[] strs = {"apple", "banana", "cat"};
Arrays.sort(strs, (a, b) -> a.length() - b.length());
// ["cat", "apple", "banana"]

2.4 并行排序 `parallelSort()`

int[] arr = new int[1000000];
Arrays.parallelSort(arr); // 利用多核 CPU

💡

parallelSort() 适用于大数据量（至少上万个元素），在小数据量上反而可能更慢。

三、二分查找 🔴

int[] arr = {1, 3, 5, 7, 9};
int index = Arrays.binarySearch(arr, 5);  // 2（找到）

int index2 = Arrays.binarySearch(arr, 4);
// 返回负数（没找到，返回 -(插入点) - 1）

二分查找的返回值规则：

情况	返回值
找到元素	元素所在的索引
没找到	`-(插入点) - 1`

四、批量赋值 `fill()`

int[] arr = new int[5];
Arrays.fill(arr, 100);
// [100, 100, 100, 100, 100]

Arrays.fill(arr, 1, 3, 200); // 范围 [1, 3)
// [100, 200, 200, 100, 100]

五、数组比较 🔴

5.1 `equals()` vs `deepEquals()`

int[] a1 = {1, 2, 3};
int[] a2 = {1, 2, 3};
int[][] b1 = {{1, 2}, {3, 4}};
int[][] b2 = {{1, 2}, {3, 4}};

Arrays.equals(a1, a2);       // true
Arrays.deepEquals(b1, b2);  // true（递归比较）

Arrays.equals(b1, b2);      // false（不同对象比较引用）

💡

对于一维数组用 equals()，对于多维数组用 deepEquals()。

六、转字符串 🔴

6.1 `toString()` vs `deepToString()`

int[] a = {1, 2, 3};
int[][] b = {{1, 2}, {3, 4}};

Arrays.toString(a);     // "[1, 2, 3]"
Arrays.toString(b);     // "[[I@xxx, [I@yyy]" ❌ 多维数组bug

Arrays.deepToString(b);  // "[[1, 2], [3, 4]]" ✅

⚠️

Arrays.toString() 不支持多维数组！必须用 Arrays.deepToString()。

七、数组复制 🔴

7.1 `copyOf()` 和 `copyOfRange()`

int[] original = {1, 2, 3, 4, 5};

int[] copied = Arrays.copyOf(original, 10);
// [1, 2, 3, 4, 5, 0, 0, 0, 0, 0]（自动用0填充）

int[] range = Arrays.copyOfRange(original, 1, 4);
// [2, 3, 4]

八、方法速查表

方法	用途
`sort()`	排序
`parallelSort()`	并行排序（大数据量）
`binarySearch()`	二分查找（必须先排序）
`fill()`	批量赋值
`equals()`	浅比较
`deepEquals()`	深比较（多维数组）
`toString()`	转字符串
`deepToString()`	深转字符串（多维数组）
`copyOf()`	复制并扩容
`copyOfRange()`	范围复制
`stream()`	转流

九、面试官追问 🔴

面试官："Arrays.sort() 用的是什么排序算法？"

标准回答：

基础类型（int[]）：双轴快速排序（Dual-Pivot Quicksort）
对象类型（Object[]）：归并排序（TimSort）——稳定排序

面试官追问："Arrays.asList() 有什么坑？"

// 坑1：返回的 ArrayList 是固定大小的
List<String> list = Arrays.asList("a", "b");
list.add("c"); // 抛 UnsupportedOperationException

// 坑2：基本类型数组不能直接用
int[] arr = {1, 2, 3};
List<int[]> list = Arrays.asList(arr); // ❌ 编译错误
List<int[]> list = Arrays.asList(1, 2, 3); // ✅ OK

#Arrays 工具类常用方法

#一、Arrays 工具类概述

#二、排序方法 🔴

#2.1 基本排序 sort()

#2.2 范围排序 sort(a, fromIndex, toIndex)

#2.3 自定义排序 sort(T[] a, Comparator<? super T> c)

#2.4 并行排序 parallelSort()

#三、二分查找 🔴

#四、批量赋值 fill()

#五、数组比较 🔴

#5.1 equals() vs deepEquals()

#六、转字符串 🔴

#6.1 toString() vs deepToString()

#七、数组复制 🔴

#7.1 copyOf() 和 copyOfRange()

#八、方法速查表

#九、面试官追问 🔴