通过Java泛型实现数组排序和搜索的通用方法

下面讨论的是数组的排序和搜索功能，而一个通用方法则是实现Comparable接口的方法，这个方法需要通过java泛型来实现。下面便逐步讲解为何，以及如何通过Java泛型实现此类的通用方法。

如何在java类中一些通用方法，特别是一些静态的工具方法？

比如，数组Arrays的sort、search等？

1. 整数数组的顺序收缩

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对上面的方法进行抽象，最先让我们想到就是，使用java的Object的引用，来实现通用方法

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这样看来好像Object的引用好像非常方便，而且第二个顺序搜索可以使用到float，double，String等等。如果我们要进一步研究就会出现问题

public　static　void　selectionSort(int[]　arr)　{
　　　　 int　n　=　arr.length,　smallIndex　=　0;
　　　　 for　(int　i　=　0;　i　<　n;　i++)　{　//　遍历array数组
　　　　　　　　 smallIndex　=　i;
　　　　　　　　 for　(int　j　=　i　+　1;　j　<　n;　j++)
　　　　　　　　　　　　 if　(arr[smallIndex]　>　arr[j])　//　选择最小的索引j
　　　　　　　　　　　　　　　　 smallIndex　=　j;
　　　　　　　　 //　if　(smallIndex　!=　i)　{
　　　　　　　　 exchange(arr,　i,　smallIndex);//　交换array[i]与　min(array[i+1,..,n])
　　　　　　　　 //　}
　　　　 }
}

2.2上面的代码是一个顺序排序的算法，若果我们要写一个通用方法，就必须把object类型强制装换为一个实现Comparable接口的方法。

JVM在处理类型强制装换的时候就会，抛出一个警告：uncheck cast

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

　　　　 int　n　=　arr.length,　smallIndex　=　0;
　　　　 for　(int　i　=　0;　i　<　n;　i++)　{　//　遍历array数组
　　　　　　　　 smallIndex　=　i;
　　　　　　　　 for　(int　j　=　i　+　1;　j　<　n;　j++)
　　　　　　　　　　　　 if　(((Comparable<Object>)arr[smallIndex]).compareTo(((Comparable<Object>)arr[j]))　>　0)　//　选择最小的索引j
　　　　　　　　　　　　　　　　 smallIndex　=　j;
　　　　　　　　 //　if　(smallIndex　!=　i)　{
　　　　　　　　 exchange(arr,　i,　smallIndex);//　交换array[i]与　min(array[i+1,..,n])
　　　　　　　　 //　}
　　　　 }
}

有此可以看出使用Object引用来处理通用问题，当使用实参如果没有实现Comparable接口，编译器会抛出一个castClassException的运行时异常。这样的程序是不安全的。

3.1使用Object引用来泛化一个算法（如顺序搜索）。通过使用数组的Object引用和目标值，只要数据类型实现了equals方法，算法中要比较大小的数据类必须实现Comparable接口，现在我们来用java泛型来解决这个问题

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类中的静态方法 selectionSort()，这个方法处理的是整数类型。要用泛型版本来实现这个算法, 由于要泛型类型数组T[]中的两个元素要进行比较,所以传递实参的对象类型或其超类必须实现Comparable接口。