package array;
import java.util.ArrayList;
public class ArrayUtil {
/**
* 给定一个整形数组a , 对该数组的值进行置换
例如： a = [7, 9 , 30, 3] , 置换后为 [3, 30, 9,7]
如果 a = [7, 9, 30, 3, 4] , 置换后为 [4,3, 30 , 9,7]
* @param origin
* @return
*/
public void reverseArray(int[] origin) {
if (origin == null || origin.length <= 1) {
return;
}
//第1和第length互换位置，第2和第length-1互换，以此类推
for (int i = 0; i < origin.length / 2; i++) {
int temp = origin[i];
origin[i] = origin[origin.length - 1 - i];
origin[origin.length - 1 - i] = temp;
}
}
/**
* 现在有如下的一个数组： int oldArr[]={1,3,4,5,0,0,6,6,0,5,4,7,6,7,0,5}
* 要求将以上数组中值为0的项去掉，将不为0的值存入一个新的数组，生成的新数组为：
* {1,3,4,5,6,6,5,4,7,6,7,5}
* @param oldArray
* @return
*/
public int[] removeZero(int[] oldArray) {
// 判断非法输入
if (oldArray == null || oldArray.length == 0) {
return null;
}
// 创建临时数组，长度与原oldArray一样长
int[] temp = new int[oldArray.length];
int tempCount = 0;
for (int i = 0; i < oldArray.length; i++) {
// 判断元素是0跳过
if (oldArray[i] == 0) {
continue;
} else {// 非零放入临时数组，计数器加1
temp[tempCount++] = oldArray[i];
}
}
// 如果计数器与原数组长度一致，直接返回临时数组
if (tempCount == oldArray.length) {
return temp;
} else {// 否则返回长度为tempCount的数组
int[] retVal = new int[tempCount];
System.arraycopy(temp, 0, retVal, 0, tempCount);
return retVal;
}
}
/**
* 给定两个已经排序好的整形数组， a1和a2 , 创建一个新的数组a3, 使得a3 包含a1和a2 的所有元素， 并且仍然是有序的
* 例如 a1 = [3, 5, 7,8] a2 = [4, 5, 6,7] 则 a3 为[3,4,5,6,7,8] , 注意： 已经消除了重复
* @param array1
* @param array2
* @return
*/
public int[] merge(int[] array1, int[] array2) {
// 创建临时数组，长度为array1+array2的长度
int[] temp = new int[array1.length + array2.length];
int index = 0;// temp的下标
int i = 0;// array1的下标
int j = 0;// array2的下标
int count = 0;// temp存放元素的计数器
while (true) {
if (i == array1.length) {// 当array1已经全部添加到temp，就把array2剩余的放入temp
for (int l = j; l < array2.length; l++) {
temp[index++] = array2[l];
count++;
}
break;
} else if (j == array2.length) {// 当array2已经全部添加到temp，就把array1剩余的放入temp
for (int l = i; l < array1.length; l++) {
temp[index++] = array1[l];
count++;
}
break;
}
// 取array1第i和array2第j个元素比较。如果array1[i]的小于array2[j]，则array1[i]放入temp
// 同时i++，使得下次为i+1和j个元素比较。
// 如果array1第i和array2第j个元素相等。则array1[i]放入temp
// 同时i++，j++，使得下次为i+1和j+1个元素比较。
if (array1[i] < array2[j]) {
temp[index++] = array1[i++];
count++;
} else if (array1[i] > array2[j]) {
temp[index++] = array2[j++];
count++;
} else {
temp[index++] = array1[i];
i++;
j++;
count++;
}
}
// 如果计数器和temp.length相等，直接返回
if (count == temp.length) {
return temp;
} else {// 否则创建长度为count的新数组返回
int[] retVal = new int[count];
System.arraycopy(temp, 0, retVal, 0, count);
return retVal;
}
}
/**
* 把一个已经存满数据的数组 oldArray的容量进行扩展， 扩展后的新数据大小为oldArray.length + size
* 注意，老数组的元素在新数组中需要保持
* 例如 oldArray = [2,3,6] , size = 3,则返回的新数组为
* [2,3,6,0,0,0]
* @param oldArray
* @param size
* @return
*/
public int[] grow(int[] oldArray, int size) {
// 参数校验
if (size < 0) {
throw new RuntimeException("非法参数");
}
if (size == 0) {
return oldArray;
}
// 扩容
int[] retVal = new int[oldArray.length + size];
for (int i = 0; i < oldArray.length; i++) {
retVal[i] = oldArray[i];
}
return retVal;
}
/**
* 斐波那契数列为：1，1，2，3，5，8，13，21...... ，给定一个最大值， 返回小于该值的数列
* 例如， max = 15 , 则返回的数组应该为 [1，1，2，3，5，8，13]
* max = 1, 则返回空数组 []
* @param max
* @return
*/
public int[] fibonacci(int max) {
// 0直接返回空数组
if (max == 1) {
return new int[0];
}
int retVal = 0;// 每一轮循环的斐波那契数
int i = 1;// 获取第几个斐波那契数
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();// 用于暂时保存斐波那契数
while (retVal < max) {// 获取所有小于max的斐波那契数
retVal = getFibonacci(i++);
if (retVal < max) {
list.add(retVal);
} else {
break;
}
}
// 将arraylist转为array
int[] retArray = new int[list.size()];
for (int j = 0; j < list.size(); j++) {
retArray[j] = list.get(j);
}
return retArray;
}
/**
* 循环获取第N个斐波那契数
* @param index
* @return
*/
private int getFibonacci(int index) {
if (index < 1) {
throw new RuntimeException("非法参数");
}
if (index == 1 || index == 2) {
return 1;
}
int first = 1;
int second = 1;
int retVal = 0;
for (int i = 3; i <= index; i++) {
retVal = first + second;
first = second;
second = retVal;
}
return retVal;
}
/**
* 返回小于给定最大值max的所有素数数组
* 例如max = 23, 返回的数组为[2,3,5,7,11,13,17,19]
* @param max
* @return
*/
public int[] getPrimes(int max) {
// 排除非法参数
if (max < 0) {
throw new RuntimeException("非法参数");
}
// 小于2没有素数
if (max <= 1) {
return new int[0];
}
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
// 取出每个数判断是不是素数，是就放入arraylist
for (int i = 2; i < max; i++) {
boolean primes = isPrimes(i);
if (primes) {
list.add(i);
}
}
int[] retArray = new int[list.size()];
// 将ArrayList转为数组返回
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
retArray[i] = list.get(i);
}
return retArray;
}
/**
* 判断输入的数字是不是素数
* @param num
* @return
*/
private boolean isPrimes(int num) {
// 排除非法参数
if (num <= 0) {
throw new RuntimeException("非法参数");
}
// 小于2没有素数
if (num == 1) {
return false;
}
// 2是素数，但是2%2==0为true，所以单独列出
if (num == 2) {
return true;
}
// num依次从2到num的平方根取余数，如果余数为零说明不是素数
for (int i = 2; i <= Math.sqrt(num); i++) {
if (num % i == 0) {
return false;
}
}
return true;
}
/**
* 所谓“完数”， 是指这个数恰好等于它的因子之和，例如6=1+2+3
* 给定一个最大值max， 返回一个数组， 数组中是小于max 的所有完数
* @param max
* @return
*/
public int[] getPerfectNumbers(int max) {
if (max < 0) {
throw new RuntimeException("非法参数");
}
if (max <= 2) {
return new int[0];
}
// 获取小于max 的所有完数
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
for (int i = 1; i < max; i++) {
if (isPerfectNumber(i)) {
list.add(i);
}
}
// 将ArrayList转为array返回
int[] array = new int[list.size()];
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
array[i] = list.get(i);
}
return array;
}
/**
* 判断输入的数是不是完美数
* @param num
* @return
*/
private boolean isPerfectNumber(int num) {
if (num <= 0) {
throw new RuntimeException("非法参数");
}
// 放置num的所有约数
ArrayList<Integer> divisorList = new ArrayList<Integer>();
for (int i = 1; i < num; i++) {
if (num % i == 0) {
divisorList.add(i);
}
}
// 所有因数相加是否等于num，是就是完美数
int count = 0;
for (int i = 0; i < divisorList.size(); i++) {
count += divisorList.get(i);
}
if (count == num) {
return true;
} else {
return false;
}
}
/**
* 用seperator 把数组 array给连接起来
* 例如array= [3,8,9], seperator = "-"
* 则返回值为"3-8-9"
* @param array
* @param s
* @return
*/
public String join(int[] array, String seperator) {
// 检查非法输入
if (array == null) {
return null;
}
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
if (i == array.length - 1) {// 最后一个元素后面不拼接-
sb.append(array[i]);
} else {
sb.append(array[i]);
sb.append("-");
}
}
return sb.toString();
}
}