通過Java泛型實現數組排序和搜尋的通用方法

下面討論的是數組的排序和搜尋功能，而一個通用方法則是實現Comparable介面的方法，這個方法需要通過java泛型來實現。下面便逐步講解為何，以及如何通過Java泛型實現此類的通用方法。

如何在java類中一些通用方法，特別是一些靜態工具方法？

比如，數組Arrays的sort、search等？

1. 整數數組的順序收縮

public　static　int　seqSearch(int[]　arr,　int　first,　int　last,　int　target)　{
　　　　 for　(int　i　=　first;　i　<　last;　i++)
　　　　　　　　 if　(arr[i]　==　target)
　　　　　　　　　　　　 return　i;

　　　　 return　-1;
}

1.1對上面的方法進行抽象，最先讓我們想到就是，使用java的Object的引用，來實現通用方法

public　static　int　seqSearch(Object[]　arr,　int　first,　int　last,　Object　target)　{
　　　　 for　(int　i　=　first;　i　<　last;　i++)
　　　　　　　　 if　(arr[i].equals(target))
　　　　　　　　　　　　 return　i;

　　　　 return　-1;
}

2.1這樣看來好像Object的引用好像非常方便，而且第二個順序搜尋可以使用到float，double，String等等。如果我們要進一步研究就會出現問題

public　static　void　selectionSort(int[]　arr)　{
　　　　 int　n　=　arr.length,　smallIndex　=　0;
　　　　 for　(int　i　=　0;　i　<　n;　i++)　{　//　遍曆array數組
　　　　　　　　 smallIndex　=　i;
　　　　　　　　 for　(int　j　=　i　+　1;　j　<　n;　j++)
　　　　　　　　　　　　 if　(arr[smallIndex]　>　arr[j])　//　選擇最小的索引j
　　　　　　　　　　　　　　　　 smallIndex　=　j;
　　　　　　　　 //　if　(smallIndex　!=　i)　{
　　　　　　　　 exchange(arr,　i,　smallIndex);//　交換array[i]與　min(array[i+1,..,n])
　　　　　　　　 //　}
　　　　 }
}

2.2上面的代碼是一個順序排序的演算法，若果我們要寫一個通用方法，就必須把object類型強制裝換為一個實現Comparable介面的方法。

JVM在處理類型強制裝換的時候就會，拋出一個警告：uncheck cast

@SuppressWarnings("unchecked")
public　static　void　selectionSort(Object[]　arr)　{

　　　　 int　n　=　arr.length,　smallIndex　=　0;
　　　　 for　(int　i　=　0;　i　<　n;　i++)　{　//　遍曆array數組
　　　　　　　　 smallIndex　=　i;
　　　　　　　　 for　(int　j　=　i　+　1;　j　<　n;　j++)
　　　　　　　　　　　　 if　(((Comparable<Object>)arr[smallIndex]).compareTo(((Comparable<Object>)arr[j]))　>　0)　//　選擇最小的索引j
　　　　　　　　　　　　　　　　 smallIndex　=　j;
　　　　　　　　 //　if　(smallIndex　!=　i)　{
　　　　　　　　 exchange(arr,　i,　smallIndex);//　交換array[i]與　min(array[i+1,..,n])
　　　　　　　　 //　}
　　　　 }
}

有此可以看出使用Object引用來處理通用問題，當使用實參如果沒有實現Comparable介面，編譯器會拋出一個castClassException的運行時異常。這樣的程式是不安全的。

3.1使用Object引用來泛化一個演算法（如順序搜尋）。通過使用數組的Object引用和目標值，只要資料類型實現了equals方法，演算法中要比較大小的資料類必須實現Comparable介面，現在我們來用java泛型來解決這個問題

public　static　<T　extends　Comparable<?　super　T>>　void　selectionSort(T[]　arr){
　　　　 int　n　=　arr.length;
　　　　 int　smallIndex;
　　　　 for　(int　i　=　0;　i　<　n-1;　i++)　{
　　　　　　　　 smallIndex=i;
　　　　　　　　 for　(int　j　=　i+1;　j　<　n;　j++)
　　　　　　　　　　　　 if　(arr[j].compareTo(arr[smallIndex])<0)
　　　　　　　　　　　　　　　　 smallIndex=j;
　　　　　　　　 exchange(arr,　smallIndex,　i);
　　　　 }
}

在Arrays類中的靜態方法 selectionSort()，這個方法處理的是整數類型。要用泛型版本來實現這個演算法, 由於要泛型型別數組T[]中的兩個元素要進行比較,所以傳遞實參的物件類型或其超類必須實現Comparable介面。