以數組 indexOf 為中心的 Java 編程

一、什麼是 indexOf 方法？

在 Java 編程中，indexOf 方法是一個常用的數組查找方法。它的作用是在數組中查找指定元素，並返回該元素在數組中第一次出現的下標。如果數組中不存在該元素，則返回-1。

下面是 indexOf 方法的基本語法：

public int indexOf(Object o)

其中，參數 o 表示要查找的元素。

使用 indexOf 方法非常簡單。我們只需要在需要查找元素的數組上調用該方法，並傳入需要查找的元素即可。下面是一個代碼示例：

String[] arr = {"apple", "banana", "orange", "pear"};
int index = Arrays.asList(arr).indexOf("banana");
System.out.println(index); // 輸出結果為 1

以上代碼中，我們定義了一個 String 類型的數組 arr，並在該數組中查找字元串 “banana” 的下標。由於 “banana” 在數組中的下標為 1，所以最終結果輸出為 1。

二、使用 indexOf 方法實現數組操作

除了用於查找元素的功能，indexOf 方法還可以結合其他方法實現更加複雜的數組操作。比如，我們可以使用 indexOf 方法來實現數組元素的刪除和移動。下面給出一個代碼示例：

String[] arr = {"apple", "banana", "orange", "pear"};
int index = Arrays.asList(arr).indexOf("banana");
if (index != -1) {
    for (int i = index; i < arr.length - 1; i++) {
        arr[i] = arr[i + 1];
    }
    arr[arr.length - 1] = null;
}
System.out.println(Arrays.toString(arr)); // 輸出結果為 [apple, orange, pear, null]

以上代碼中，我們先使用 indexOf 方法查找要刪除的元素 “banana” 在數組中的下標。如果該元素存在，則將其後面的元素全部向前移動一位，覆蓋掉要刪除的元素。最後，將數組的最後一個元素置為 null，實現刪除操作。

三、使用 indexOf 方法實現數組排序

indexOf 方法還可以和數組排序演算法結合使用。一般來說，數組排序演算法需要實現一個比較函數，用於比較數組元素的大小。而使用 indexOf 方法可以直接實現比較函數，從而簡化了排序演算法的實現。下面是一個使用 QuickSort 排序演算法和 indexOf 方法實現數組排序的代碼示例：

public static void quickSort(String[] arr, int left, int right) {
    if (left < right) {
        int partitionIndex = partition(arr, left, right);
        quickSort(arr, left, partitionIndex - 1);
        quickSort(arr, partitionIndex + 1, right);
    }
}

public static int partition(String[] arr, int left, int right) {
    String pivot = arr[left];
    int index = left + 1;

    for (int i = index; i <= right; i++) {
        if (arr[i].compareTo(pivot) < 0) {
            String temp = arr[i];
            arr[i] = arr[index];
            arr[index] = temp;
            index++;
        }
    }

    String temp = arr[index - 1];
    arr[index - 1] = arr[left];
    arr[left] = temp;

    return index - 1;
}

public static void main(String[] args) {
    String[] arr = {"orange", "apple", "banana", "pear"};
    quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
    System.out.println(Arrays.toString(arr)); // 輸出結果為 [apple, banana, orange, pear]
}

以上代碼中，我們首先定義了一個 QuickSort 排序演算法。該演算法使用了 partition 分區函數和 quickSort 快速排序函數，分別實現數組分區和數組排序。在 partition 分區函數中，我們使用了 indexOf 方法來實現字元串比較函數。具體而言，我們將數組中的第一個元素作為基準元素 pivot，然後從 index = left + 1 開始遍曆數組，使用 arr[i].compareTo(pivot) < 0 判斷當前元素是否比基準元素小。如果是，則將該元素與 index 位置的元素交換，並將 index 加 1。最後，我們再將基準元素與 arr[index – 1] 交換，實現分區操作。這樣，我們就成功地使用 indexOf 方法實現了字元串比較函數，從而實現了數組排序。