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查找數(shù)組中最大值的5種方法!(動(dòng)圖演示)
2022-02-14 14:12:10


我們?cè)谝恍┨囟▓?chǎng)景下,例如查詢公司員工的最高薪資,以及班級(jí)的最高成績又或者是面試中都會(huì)遇到查找最大值的問題,所以本文我們就來列舉一下查詢數(shù)組中最大值的 5 種方法。

查找數(shù)組中最大值的5種方法!(動(dòng)圖演示)_java

首先我們來看最原始也是最“笨”的實(shí)現(xiàn)方法:循環(huán)對(duì)比和遞歸對(duì)比。

方式一:循環(huán)對(duì)比

循環(huán)對(duì)比的執(zhí)行流程如下圖所示:

查找數(shù)組中最大值的5種方法!(動(dòng)圖演示)_遞歸_02

從上圖可以看出,循環(huán)對(duì)比的核心是定義一個(gè)最大值,然后循環(huán)對(duì)比每一個(gè)元素,如果元素的值大于最大值就將最大值更新為此元素的值,再進(jìn)行下一次比較,直到循環(huán)結(jié)束我們就能找到最大值了,實(shí)現(xiàn)代碼如下:

public class ArrayMaxTest {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {3, 7, 2, 1, -4};
int max = findMaxByFor(arr); // 查找最大值
System.out.println("最大值是:" + max);
}

/**
* 通過 for 循環(huán)查找最大值
* @param arr 待查詢數(shù)組
* @return 最大值
*/
private static int findMaxByFor(int[] arr) {
int max = 0; // 最大值
for (int item : arr) {
if (item > max) { // 當(dāng)前值大于最大值,賦值為最大值
max = item;
}
}
return max;
}
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果為:


最大值是:7


方式二:遞歸對(duì)比

遞歸對(duì)比的核心是先定義兩個(gè)位置(起始位置和結(jié)束位置),每次對(duì)比開始位置和結(jié)束位置值的大小,當(dāng)開始位置的值大于結(jié)束位置值時(shí),將最大值設(shè)置為開始位置的值,然后將結(jié)束位置 -1(往前移動(dòng)一位),繼續(xù)遞歸調(diào)用;相反,當(dāng)結(jié)束位置的值大于開始位置時(shí),將最大值設(shè)置為結(jié)束位置的值,將開始位置 +1(往后移動(dòng)一位),繼續(xù)遞歸調(diào)用對(duì)比,直到遞歸結(jié)束就可以返回最大值了,執(zhí)行流程如下圖所示:

查找數(shù)組中最大值的5種方法!(動(dòng)圖演示)_java_03

實(shí)現(xiàn)代碼如下:

public class ArrayMax {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {3, 7, 2, 1, -4};
int max = findMaxByRecursive(arr, 0, arr.length - 1, 0); // 根據(jù) Collections 查找最大值
System.out.println("最大值是:" + max);
}

/**
* 根據(jù)遞歸查詢最大的值
* @param arr 待查詢數(shù)組
* @param head 最前面的元素的下標(biāo)
* @param last 最末尾的元素的下標(biāo)
* @param max (臨時(shí))最大值
* @return 最大值
*/
private static int findMaxByRecursive(int[] arr, int head, int last, int max) {
if (head == last) {
// 遞歸完了,返回結(jié)果
return max;
} else {
if (arr[head] > arr[last]) {
max = arr[head]; // 賦最大值
// 從后往前移動(dòng)遞歸
return findMaxByRecursive(arr, head, last - 1, max);
} else {
max = arr[last]; // 賦最大值
// 從前往后移動(dòng)遞歸
return findMaxByRecursive(arr, head + 1, last, max);
}
}
}
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果為:


最大值是:7


方式三:依賴 Arrays.sort() 實(shí)現(xiàn)

根據(jù) Arrays.sort 方法可以將數(shù)組從小到大進(jìn)行排序,排序完成之后,取最后一位的值就是最大值了,實(shí)現(xiàn)代碼如下:

import java.util.Arrays;

public class ArrayMax {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {3, 7, 2, 1, -4};
int max = findMaxBySort(arr); // 根據(jù) Arrays.sort 查找最大值
System.out.println("最大值是:" + max);
}

/**
* 根據(jù) Arrays.sort 查找最大值
* @param arr 待查詢數(shù)組
* @return 最大值
*/
private static int findMaxBySort(int[] arr) {
Arrays.sort(arr);
return arr[arr.length - 1];
}
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果為:


最大值是:7


方式四:根據(jù) Arrays.stream() 實(shí)現(xiàn)

??stream?? 是 JDK 8 新增的核心功能之一,使用它我們可以很方便的實(shí)現(xiàn)很多功能,比如查找最大值、最小值等,實(shí)現(xiàn)代碼如下:

import java.util.Arrays;

public class ArrayMax {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {3, 7, 2, 1, -4};
int max = findMaxByStream(arr); // 根據(jù) stream 查找最大值
System.out.println("最大值是:" + max);
}

/**
* 根據(jù) stream 查找最大值
* @param arr 待查詢數(shù)組
* @return 最大值
*/
private static int findMaxByStream(int[] arr) {
return Arrays.stream(arr).max().getAsInt();
}
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果為:


最大值是:7


方式五:依賴 Collections.max() 實(shí)現(xiàn)

使用 Collections 集合工具類也可以查找最大值和最小值,但在使用之前我們想要將數(shù)組(Array)轉(zhuǎn)換成集合(List),實(shí)現(xiàn)代碼如下:

import org.apache.commons.lang3.ArrayUtils;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;

public class ArrayMax {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {3, 7, 2, 1, -4};
int max = findMaxByCollections(arr); // 根據(jù) Collections 查找最大值
System.out.println("最大值是:" + max);
}

/**
* 根據(jù) Collections 查找最大值
* @param arr 待查詢數(shù)組
* @return 最大值
*/
private static int findMaxByCollections(int[] arr) {
List<Integer> list = Arrays.asList(
org.apache.commons.lang3.ArrayUtils.toObject(arr));
return Collections.max(list);
}
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果為:


最大值是:7


擴(kuò)展知識(shí):Arrays.sort 方法執(zhí)行原理

為了搞明白 Arrays#sort 方法執(zhí)行的原理,我們查看了源碼發(fā)現(xiàn) ??sort?? 方法的核心是通過循環(huán)進(jìn)行排序的,源碼如下:

for (int i = left, j = i; i < right; j = ++i) {
int ai = a[i + 1];
while (ai < a[j]) {
a[j + 1] = a[j];
if (j-- == left) {
break;
}
}
a[j + 1] = ai;
}

執(zhí)行流程如下圖所示:

查找數(shù)組中最大值的5種方法!(動(dòng)圖演示)_數(shù)組_04

總結(jié)

本文介紹了 5 種查詢數(shù)組中最大值的方法,從大的維度可分為:手動(dòng)實(shí)現(xiàn)和依賴接口實(shí)現(xiàn)。手動(dòng)實(shí)現(xiàn)主要是通過循環(huán)和遞歸對(duì)比的方式,但這種方式并不推薦,因?yàn)樗粔騼?yōu)雅;依賴接口實(shí)現(xiàn)的方法有很多,其中主要推薦使用的是使用 ??stream???來實(shí)現(xiàn)查找最大值,因?yàn)樗銐蚝唵蝺?yōu)雅。


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查找數(shù)組中最大值的5種方法!(動(dòng)圖演示)_java_05

作者: 王磊的博客

本文摘自 :https://blog.51cto.com/u

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