Java数组扩容的原理
1）Java数组对象的大小是固定不变的，数组对象是不可扩容的。
2）利用数组复制方法能够变通的实现数组扩容。
3）System.arraycopy()能够复制数组。
4）Arrays.copyOf()能够简便的创建数组副本。
5）创建数组副本的同一时候将数组长度添加就变通的实现了数组的扩容。
源代码展示：
1 public class Arrays {
2 /**
3 * @param original: the array to be copied
4 * @param newLength: the length of the copy to be returned
5 * @return a copy of the original array, truncated or padded with zeros
6 * to obtain the specified length
7 */
8 public static int[] copyOf(int[] original, int newLength) {
9 int[] copy = new int[newLength];
10 System.arraycopy(original, 0, copy, 0,
11 Math.min(original.length, newLength));
12 return copy;
13 }
14 /**
15 * @param original the array from which a range is to be copied
16 * @param from the initial index of the range to be copied, inclusive
17 * @param to the final index of the range to be copied, exclusive.
18 * (This index may lie outside the array.)
19 * @return a new array containing the specified range from the original array,
20 * truncated or padded with zeros to obtain the required length
21 */
22 public static int[] copyOfRange(int[] original, int from, int to) {
23 int newLength = to - from;
24 if (newLength < 0)
25 throw new IllegalArgumentException(from + " > " + to);
26 int[] copy = new int[newLength];
27 System.arraycopy(original, from, copy, 0,
28 Math.min(original.length - from, newLength));
29 return copy;
30 }
31 }
演示样例说明：
1 import java.util.Arrays;
2
3 /** 数组变长算法!
4 * 数组对象长度不可改变
5 * 可是非常多实际应用须要长度可变的数组
6 * 能够採用复制为容量更大的新数组, 替换原数组, 实现变长操作
7 * */
8 public class ArrayExpand {
9 public static void main(String[] args) {
10 //数组变长(扩容)算法!
11 int[] ary={1,2,3};
12 ary=Arrays.copyOf(ary, ary.length+1);
13 ary[ary.length-1]=4;
14 System.out.println(Arrays.toString(ary));//[1, 2, 3, 4]
15 //字符串连接原理
16 char[] chs = { '中', '国' };
17 chs = Arrays.copyOf(chs, chs.length + 1);
18 chs[chs.length - 1] = '北';
19 chs = Arrays.copyOf(chs, chs.length + 1);
20 chs[chs.length - 1] = '京';
21 //字符数组依照字符串打印
22 System.out.println(chs);//中国北京
23 //其它数组依照对象打印
24 System.out.println(ary);//[I@4f1d0d
25 }
26 }
实现案例：
案例1 : 统计一个字符在字符串中的全部位置.
字符串: 统计一个字符在字符串中的全部位置
字符: '字'
返回: {4,7}
1 public class CountCharDemo {
2 public static void main(String[] args) {
3 char key = '字';
4 String str = "统计一个字符在字符串中的全部位置";
5 int[] count=count(str,key);
6 System.out.println(Arrays.toString(count));//[4, 7]
7 }
8 public static int[] count(String str,char key){
9 int[] count={};
10 for(int i=0;i<str.length();i++){
11 char c=str.charAt(i);
12 if(c==key){
13 //扩展数组
14 count=Arrays.copyOf(count, count.length+1);
15 //加入序号i
16 count[count.length-1]=i;
17 }
18 }
19 return count;
20 }
21 }
char[]、String、StringBuilder
char[]:字符序列, 仅仅有字符数据, 没有操作, 假设算法优秀, 性能最好。
String: char[] + 方法(操作, API功能)
StringBuilder: char[] + 方法(操作char[] 的内容)
String：内部包括内容不可变的char[]。表现为String对象不可变。String包括操作(API方法)，是对char[]操作。但不改变原对象常常返回新的对象。非常多String API提供了复杂的性能优化算法，如：静态字符串池。
StringBuilder：内部也是一个char[]。可是这个数组内容是可变的。而且自己主动维护扩容算法，由于数据内容可变。所以叫：可变字符串。StringBuilder API方法，是动态维护char[]内容，都能够改变char[]内容。
1 public abstract class AbstractStringBuilder {
2 /** The value is used for character storage.*/
3 char value[];
4 /** The count is the number of characters used.*/
5 int count;
6 /** Returns the length (character count).*/
7 public int length() {
8 return count;
9 }
10
11 public AbstractStringBuilder append(String str) {
12 if (str == null)
13 str = "null";
14 int len = str.length();
15 if (len == 0)
16 return this;
17 int newCount = count + len;
18 if (newCount > value.length)
19 expandCapacity(newCount);
20 str.getChars(0, len, value, count);
21 count = newCount;
22 return this;
23 }
24
25 /**
26 * 自己主动实现Java数组扩容
27 */
28 void expandCapacity(int minimumCapacity) {
29 int newCapacity = (value.length + 1) * 2;
30 if (newCapacity < 0) {
31 newCapacity = Integer.MAX_VALUE;
32 } else if (minimumCapacity > newCapacity) {
33 newCapacity = minimumCapacity;
34 }
35 value = Arrays.copyOf(value, newCapacity);
36 }
37 }
字符串数组与String类的原理
1 /** 字符串数组与String类的原理 */
2 public class CharArrayDemo {
3 public static void main(String[] args) {
4 /* Java 能够将char[]作为字符串处理 */
5 char[] ch1={'中','国','北','京'};
6 char[] ch2={'欢','迎','您'};
7 System.out.println(ch1);//中国北京
8 System.out.println(ch2);//欢迎您
9 /* char[]运算须要编程处理,如连接: */
10 char[] ch3=Arrays.copyOf(ch1, ch1.length+ch2.length);
11 System.arraycopy(ch2, 0, ch3, ch1.length, ch2.length);
12 System.out.println(ch3);//中国北京欢迎您
13 /* String API提供了简洁的连接运算: */
14 String str1="中国北京";
15 String str2="欢迎您";
16 String str3=str1.concat(str2);
17 System.out.println(str3);//中国北京欢迎您
18 /* 字符串转大写: */
19 char[] ch4={'A','a','c','f'};
20 char[] ch5=Arrays.copyOf(ch4, ch4.length);
21 for(int i=0;i<ch5.length;i++){
22 char c=ch5[i];
23 if(c>='a' && c<='z'){
24 ch5[i]=(char)(c+('A'-'a'));
25 }
26 }
27 System.out.println(ch5);//AACF, 原数组ch4不变
28 String str4="Aacf";
29 String str5=str4.toUpperCase();//原字符串str4保持不变
30 System.out.println(str5);//AACF
31 }
32 }