java拷贝数组(深拷贝)

假设数组a,b。要把数组a中的元素拷贝到b中,如果直接b = a的话。就会使b指向a的储存区域,对b的修改也会引发a中元素的修改(浅拷贝)。


public class ShallowCopy {
	public static void main(String[] args) {
		int[] a = {1, 2};
		int[] b = a;
		b[1] = 7;
		System.out.println("a[1] = " + a[1]);
	}
}

此时控制台输出a[1] = 7。

如果我们希望b拷贝a而不和a指向同一块堆内存空间(深拷贝),我们大致有三种方法可以选择:

1、for /while循环,一个一个复制,这个就不多说了;

2、使用System类中的静态方法arraycopy/Arrays类中的copyOf:

public class CopyArrayByarraycopy {
	public static void main(String[] args) {
		int[] a = {1, 2, 3, 4};
		int[] b = new int[4];
		
		System.arraycopy(a, 0, b, 0, a.length);
		b[3] = 7;
		
		System.out.println("Array a:");
		for (int i : a)
			System.out.print(i + " ");
		System.out.println();
		System.out.println("Array b:");
		for (int j : b)
			System.out.print(j + " ");
	}
}


//导入Arrays类
import java.util.Arrays;

public class CopyArrayByCopyof
{
       public static void main(String[] args)
     {
         int[] a = new int[10];
        
        //copyOf方法
        int[] copy = Arrays.copyOf(a, a.length * 2);
      //第一个参数为要拷贝的数组名,第二个为拷贝数组的大小(不限定大小,可用于扩大数组,如可以是a.length * 2)

       System.out.println(a[1] + " " +  copy[2] );
     }
}

两者关系如下,可以看到copyOf调用arraycopy:

public static int[] copyOf(int[] original, int newLength) { 
   int[] copy = new int[newLength]; 
   System.arraycopy(original, 0, copy, 0, Math.min(original.length, newLength)); 
   return copy; 
}

3、数组对象的clone方法:

public class CopyArrayByClone {
	public static void main(String[] args) {
		int[] a = {1, 2, 3, 4};
		int[] b = a.clone();
		a[0] = 91;
		b[1] = 7;
		System.out.println("Array a:");
		for (int i : a)
			System.out.print(i + " ");
		System.out.println();
		System.out.println("Array b:");
		for (int j : b)
			System.out.print(j + " ");
	}
}


<think>好的,用户想了解Java数组深拷贝和浅拷贝的区别以及实现方法。首先,我需要回忆一下这两个概念的定义。浅拷贝是复制引用,新旧数组共享子对象,而深拷贝是完全复制所有层的数据,新旧数组完全独立。 接下来,得考虑用户可能的背景。可能是个刚开始学习Java的开发者,遇到了拷贝数组时的问题,比如修改副本影响了原数组,所以想弄清楚区别和正确做法。需要解释清楚两者的不同,避免混淆。 然后,实现方式部分,要列举常见的方法。比如使用循环手动复制,或者使用System.arraycopy、Arrays.copyOf这些方法。但要注意这些方法对于一维数组深拷贝,但对于多维数组可能只是浅拷贝,需要特别说明。 用户提供的引用中有提到for循环的例子,可能需要结合这个来说明深浅拷贝的区别。比如二维数组用for循环逐行复制才是深拷贝,而直接使用Arrays.copyOf可能只复制了外层数组,内层数组还是引用。 还要注意代码示例的正确性,展示浅拷贝深拷贝的具体实现,并指出不同方法的适用场景。比如一维数组可以直接用System.arraycopy,而多维数组需要嵌套循环或序列化等方法。 最后,用户可能没有明确问到的,但相关的注意事项,比如深拷贝可能带来的性能开销,或者如何选择适合的拷贝方式,这些也可以提及,帮助用户全面理解。 总结回答结构:先定义区别,再分点讲实现方式,提供代码示例,最后注意事项。确保引用正确,用用户提供的引用支持观点,比如引用[2]提到的范围拷贝例子。</think>### Java数组深拷贝与浅拷贝的区别及实现方法 #### 一、核心区别 1. **浅拷贝** - 仅复制数组的**外层引用**,新旧数组共享**子对象的内存地址** - 修改副本的**基本类型元素**不影响原数组,但修改**引用类型元素**(如对象、嵌套数组)会直接影响原数组 - 示例: $$原数组 = [[1,2], [3,4]]$$ $$浅拷贝副本 = [[1,2], [3,4]]$$ 修改副本的`arr[0][0] = 9`时,原数组同样被改变 2. **深拷贝** - **完全独立复制所有层级的数据**,包括嵌套结构 - 新旧数组在内存中**完全隔离**,互不影响 - 示例: $$原数组 = [[1,2], [3,4]]$$ $$深拷贝副本 = [[1,2], [3,4]]$$ 修改副本的任何元素都不影响原数组 --- #### 二、实现方式对比 | 方法类型 | 实现方式 | 适用场景 | 深/浅拷贝 | |----------|----------|----------|-----------| | **浅拷贝** | `Object.clone()` | 一维基本类型数组 | 浅拷贝 | | | `System.arraycopy()` | 快速复制数组片段 | 浅拷贝 | | | `Arrays.copyOf()` | 数组扩容/缩容 | 浅拷贝 | | **深拷贝** | 嵌套循环拷贝 | 多维数组 | 深拷贝 | | | 序列化反序列化 | 复杂对象数组 | 深拷贝 | | | Apache Commons工具类 | 快速实现深拷贝 | 深拷贝 | --- #### 三、具体代码实现 1. **浅拷贝示例(二维数组)** ```java // 原数组 int[][] original = {{1,2}, {3,4}}; // 浅拷贝实现 int[][] shallowCopy = Arrays.copyOf(original, original.length); // 修改副本会影响原数组 shallowCopy[0][0] = 9; System.out.println(original[0][0]); // 输出9 [^2] ``` 2. **深拷贝实现(三种方式)** ```java // 方法1:嵌套循环拷贝 int[][] deepCopy1 = new int[original.length][]; for(int i=0; i<original.length; i++){ deepCopy1[i] = Arrays.copyOf(original[i], original[i].length); } // 方法2:序列化实现(需实现Serializable接口) ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream(); ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos); oos.writeObject(original); ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray()); ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis); int[][] deepCopy2 = (int[][]) ois.readObject(); // 方法3:使用工具类(Apache Commons) int[][] deepCopy3 = SerializationUtils.clone(original); ``` --- #### 四、注意事项 1. **性能权衡**:深拷贝的时间复杂度为$O(n^k)$(k为数组维度),嵌套层级越多性能消耗越大 2. **对象数组处理**:若数组元素是自定义对象,需确保对象自身实现深拷贝逻辑 3. **第三方库选择**:推荐使用`Apache Commons Lang`或`Gson`库简化深拷贝实现 ---
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