Java字符串数组合并技巧：避免空值陷阱

问题剖析：为什么会出现空值？

在java中，当尝试将两个字符串数组合并到一个新数组时，有时会遇到第二个数组的元素在合并后显示为 null 的情况。这通常是由于循环逻辑或索引使用不当造成的。考虑以下示例代码，它试图将 array1 和 array2 合并到 array3 中：

public class Q4 {
    public static void main(String[] args){
        String array1[] = new String[]{"Ahmad", "Adam"};
        String array2[] = new String[]{"Mick", "Ali"};
        int n1 = array1.length; // n1 = 2
        int n2 = array2.length; // n2 = 2
        String []array3 = new String[n1+n2]; // array3 容量为 4

        // 第一部分：复制 array1 到 array3
        for(int i = 0; i < n1; i++)
            array3[i] = array1[i]; // array3: {"Ahmad", "Adam", null, null}

        // 第二部分：尝试复制 array2 到 array3
        for(int i = n1; i<n2; i++) { // i 从 n1 (2) 开始，循环条件 i < n2 (2)
            int j = 0;
            array3[i] = array2[j++];
        }

        // 打印结果
        for(int i = 0; i<array3.length; i++)
            System.out.print(array3[i] + " ");
    }
}

上述代码的预期输出是 Ahmad Adam Mick Ali，但实际输出却是 Ahmad Adam null null。问题出在第二个 for 循环中：

1. 循环条件错误： for(int i = n1; i<n2; i++)。在这里，n1 的值是 2，n2 的值也是 2。因此，循环条件 i < n2 (即 2 < 2) 立即为 false。这意味着第二个 for 循环根本没有执行，array2 中的元素从未被复制到 array3 中。
2. 索引使用不当（即使循环执行）： 假设循环条件是正确的，int j = 0; array3[i] = array2[j++]; 这行代码也有问题。j 在每次循环迭代时都会被重新初始化为 0，导致 array2[0] 被重复赋值（如果循环执行的话），而不是按顺序复制 array2 中的所有元素。

解决方案：正确合并数组

要正确地将第二个数组的元素追加到第一个数组之后，我们需要确保循环从正确的位置开始，并使用正确的索引来访问源数组和目标数组。

方法一：使用独立的索引变量

这种方法为 array2 使用一个独立的索引变量，并将其与 array1 的长度相加，以确定在 array3 中的正确位置。

public class Q4CorrectedMethod1 {
    public static void main(String[] args){
        String array1[] = new String[]{"Ahmad", "Adam"};
        String array2[] = new String[]{"Mick", "Ali"};
        int n1 = array1.length;
        int n2 = array2.length;
        String []array3 = new String[n1+n2];

        // 复制 array1 到 array3
        for(int i = 0; i < n1; i++){
            array3[i] = array1[i];
        }

        // 复制 array2 到 array3
        // array2 的元素从 array3 的 n1 索引位置开始放置
        for(int i = 0; i < n2; i++) {
            array3[n1 + i] = array2[i]; // 使用 n1 + i 作为 array3 的目标索引
        }

        // 打印结果
        for(int i = 0; i<array3.length; i++)
            System.out.print(array3[i] + " ");
        System.out.println(); // 换行
    }
}

输出：Ahmad Adam Mick Ali

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这种方法清晰地展示了如何将 array2 的第 i 个元素放置到 array3 中从 n1 开始的偏移量位置。

方法二：利用动态偏移量n1++

这种方法利用 n1 作为目标数组 array3 的动态索引，在每次赋值后自增，从而自动指向下一个可用的位置。这是原始问题答案中提供的方法。

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public class Q4CorrectedMethod2 {
    public static void main(String[] args){
        String array1[] = new String[]{"Ahmad", "Adam"};
        String array2[] = new String[]{"Mick", "Ali"};
        int n1 = array1.length; // n1 初始值为 2
        int n2 = array2.length;
        String []array3 = new String[n1+n2];

        // 复制 array1 到 array3
        for(int i = 0; i < n1; i++){
            array3[i] = array1[i];
        }

        // 复制 array2 到 array3
        // n1 在这里作为 array3 的当前写入位置，每次写入后自增
        for(int i = 0; i<n2; i++) {
            array3[n1++] = array2[i]; // 将 array2[i] 放入 array3[n1] 后，n1 自增
        }

        // 打印结果
        for(int i = 0; i<array3.length; i++)
            System.out.print(array3[i] + " ");
        System.out.println(); // 换行
    }
}

输出：Ahmad Adam Mick Ali

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在此方法中，n1 在第一个循环结束后仍保持其原始值（例如 2）。在第二个循环中，array3[n1++] = array2[i]; 这行代码首先使用 n1 当前的值作为 array3 的索引，然后将 n1 的值加一。这样，array2 的第一个元素被放置在 array3[2]，第二个元素被放置在 array3[3]，以此类推。

注意事项与最佳实践

• 索引边界： 在手动处理数组时，始终要特别注意数组的索引边界。越界访问（ArrayIndexOutOfBoundsException）是常见的运行时错误。确保循环条件和索引计算总是落在数组的有效范围内。
• 代码可读性： 虽然方法二 (n1++) 看起来更简洁，但对于初学者或需要更高可读性的场景，方法一（使用 n1 + i）可能更直观，因为它明确地展示了目标索引的计算方式。
• Java标准库方法： 对于数组合并，Java标准库提供了更健壮和高效的方法，推荐在生产环境中使用：
  • System.arraycopy()： 这是最基础且高效的数组复制方法。

    String[] array1 = {"Ahmad", "Adam"};
    String[] array2 = {"Mick", "Ali"};
    String[] array3 = new String[array1.length + array2.length];
    System.arraycopy(array1, 0, array3, 0, array1.length);
    System.arraycopy(array2, 0, array3, array1.length, array2.length);
    // array3 现在包含 {"Ahmad", "Adam", "Mick", "Ali"}

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  • Arrays.copyOf() 结合 System.arraycopy()：

    import java.util.Arrays;
    String[] array1 = {"Ahmad", "Adam"};
    String[] array2 = {"Mick", "Ali"};
    // 复制 array1，并扩展到足够容纳 array2 的大小
    String[] array3 = Arrays.copyOf(array1, array1.length + array2.length);
    // 将 array2 复制到 array3 的剩余部分
    System.arraycopy(array2, 0, array3, array1.length, array2.length);
    // array3 现在包含 {"Ahmad", "Adam", "Mick", "Ali"}

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  • Java 8 Stream API (适用于集合或需要更函数式编程风格的场景)：

    import java.util.Arrays;
    import java.util.stream.Stream;
    String[] array1 = {"Ahmad", "Adam"};
    String[] array2 = {"Mick", "Ali"};
    String[] array3 = Stream.concat(Arrays.stream(array1), Arrays.stream(array2))
                            .toArray(String[]::new);
    // array3 现在包含 {"Ahmad", "Adam", "Mick", "Ali"}

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    这种方法将数组转换为流，连接流，然后再收集回数组，代码简洁，但可能在性能上略低于直接的 arraycopy，尤其对于基本类型数组。

总结

手动合并Java字符串数组时，出现 null 值通常是由于循环条件设置不当或目标数组索引计算错误。通过确保第二个循环从正确的起始索引开始，并正确地将源数组的元素映射到目标数组的对应位置，可以有效避免此问题。在实际开发中，优先考虑使用Java标准库提供的 System.arraycopy() 或 Arrays 工具类，它们提供了更高效、更安全的数组操作方式。理解底层的手动合并逻辑有助于深入理解数组操作，但利用库函数可以提高代码的健壮性和开发效率。

以上就是Java字符串数组合并技巧：避免空值陷阱的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！