Arrays - operacje na tablicach

Częstymi operacjami jakie wykonujemy w naszych programach są różnego rodzaju działania na tablicach, a w śród nich przede wszystkim wyszukiwanie i sortowanie. Pisanie algorytmów samodzielnie nie miałoby więc w takim wypadku większego senesu - ponieważ musielibyśmy to przenosić praktycznie do każdego programu wykorzystującego tablice. Na szczęście w Javie dostępna jest gotowa klasa Arrays, która udostępnia te podstawowe metody. Są one w wersji statycznej, więc ich wywołanie powinno wyglądać schematycznie następująco:

Arrays.nazwaMetody(parametry);

Dostępnych jest kilka metod, a każda z nich posiada oczywiście kilka przeciążonych odpowiedników podstawowych typów liczbowych, a także typów obiektowych. W drugim przypadku niezbędne jest także utworzenie odpowiedniego komparatora, czyli tak naprawdę klasy implementującej interfejs Comparablei udostępniającej metodę compareTo(). Przyjmuje ona dwa obiekty i zawiera utworzony przez nas schemat postępowania kiedy traktować obiekt jako równe, a kiedy jako różne.

Klasa Arrays udostępnia nam również statyczną metodę asList(), która zwraca reprezentację tablicy w formie listy. Jest to przydatne, gdy musimy zamienić tablicę na bardziej odpowiedni typ dynamiczny.

Metody tej klasy to:

• asList() - zwraca listową reprezentację tablicy

• binarySearch() - wyszukuje parametr param w podanej tablicy array[]. Posiada przeciążone metody dla typów prostych, a w przypadku typów obiektowych należy podać trzeci parametr, którym jest odpowiedni komparator.

• equals() - porównuje dwie tablice dowolnych typów

• fill() - metoda ta pozwala w łatwy sposób wypełnić całą tablicę odpowiednią wartością podaną jako argument. Zaoszczędza nam to używania w tym celu pętli.

• sort() - sortuje tablicę używając implementacji sortowania szybkiego (quicksort) zaproponowanego przez Jon L. Bentley and M. Douglas McIlroy's, które zapewnia logarytmiczną złożoność obliczeniową. Pozwala zarówno na sortowanie tablic dowolnego typu (do typów obiektowych potrzebny odpowiedni komparator), a także ich pewnego zakresu.

W celu pokazania praktycznego zastosowania tej klasy utworzymy tablicę obiektów typu pracownik i zobaczymy działanie odpowiednich metod. Do niektórych niezbędne jest także stworzenie odpowiedniego komparatora, co także uczynimy.

public class Pracownik {
 	private String imie;
 	private String nazwisko;
 	private double wyplata;
 
 	public Pracownik(String imie, String nazwisko, double wyplata){
 		this.imie = imie;
 		this.nazwisko = nazwisko;
 		this.wyplata = wyplata;
 	}
 
 	String getImie(){ return imie; }
 	String getNazwisko(){ return nazwisko; }
 	double getWyplata(){ return wyplata; }
 
 	public String toString() {
 		return "Imię: "+imie+", Nazwisko: "+nazwisko+", Wypłata: "+wyplata;
 	}
 }

Klasa pracownik przechowuje podstawowe informacje: imię i nazwisko, a także wysokość wypłaty. Dodatkowo przesłonięto metodę toString() klasy Object w celu wygodnego wyświetlania danych w późniejszej części.

import java.util.Comparator;
 
 public class Komparator implements Comparator<Pracownik>
 {
 
 	@Override
 	public int compare(Pracownik p1, Pracownik p2) {
 		if(p2 == null) return -1;
 		if(p1.getWyplata() > p2.getWyplata()) return 1;
 		else if(p1.getWyplata() < p2.getWyplata()) return -1;
 		else return 0;
 	}
 }

Nasz komparator porównuje dwa obiekty typu pracownik za pomocą metody compare(). Porównanie odbywa się na podstawie wysokości wypłat w naturalnym rosnącym porządku. Warto zauważyć, że jest to klasa generyczna, w naszym przypadku wyspecjalizowana do porównywania obiektów typu Pracownik.

import java.util.Arrays;
 
 public class Test {
 	public static void main(String args[]){
 	//Tworzymy kilku pracowników
 	Pracownik krzysiek = new Pracownik("Krzysiek", "Piotrowicz", 2000);
 	Pracownik piotrek = new Pracownik("Piotrek", "Wolny", 3000);
 	Pracownik kasia = new Pracownik("Kasia", "Krotwicka", 2500);
 	Pracownik wlodek = new Pracownik("Wlodek", "Zieba", 2300);
 
 	//umieszczamy naszych pracowników w tablicy
 	Pracownik[] prac = {krzysiek, piotrek, kasia, wlodek};
 	//tworzymy obiekt komparatora, który wcześniej napisaliśmy
 	Komparator komp = new Komparator();
 	//sortujemy tablicę przy użyciu komparatora
 	Arrays.sort(prac, komp);
 	//wyświetlamy posortowaną tablicę
 	wyswietl(prac);
 	}
 
 	//metoda wyświetlajca tablicę w ładnej formie
 	public static void wyswietl(Pracownik[] prac){
 		for(Pracownik p: prac)
 			System.out.println(p);
 	}
 }

Na koniec klasa testowa. Najpierw utworzyliśmy kilku pracowników i dodaliśmy ich do tablicy tego typu. Następnie musieliśmy utworzyć także odpowiedni komparator do porównywania elementów. Za pomocą statycznej metody sort() z klasy Arrays posortowaliśmy wcześniej przygotowaną tablicę w rosnącym porządku według wysokości wypłat. Warto zauważyć, że tablice możemy traktować jak struktury implementujące interfejs Iterable i operować na nich przy pomocy foreach- u nas w celu wyświetlenia kolejnych elementów.