如何在 Java 中对二维数组进行深拷贝?
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【中文标题】如何在 Java 中对二维数组进行深拷贝?【英文标题】:How do I do a deep copy of a 2d array in Java? 【发布时间】:2010-12-06 14:17:31 【问题描述】:我刚刚在我的二维 boolean
数组上使用了 .clone()
,认为这是一个深拷贝。
如何执行我的boolean[][]
数组的深层复制?
我应该遍历它并执行一系列System.arraycopy
's 吗?
【问题讨论】:
【参考方案1】:你可以遍历这个数组并执行一系列Arrays.copyOf
方法的调用:
boolean[][] arr1 = true, true, false, true; // original array
boolean[][] arr2 = Arrays.copyOf(arr1, arr1.length); // shallow copy
boolean[][] arr3 = Arrays.stream(arr1) // deep copy
.map(arr -> Arrays.copyOf(arr, arr.length))
.toArray(boolean[][]::new);
arr1[0][0] = false;
System.out.println(Arrays.deepToString(arr1)); // [[false, true], [false, true]]
System.out.println(Arrays.deepToString(arr2)); // [[false, true], [false, true]]
System.out.println(Arrays.deepToString(arr3)); // [[true, true], [false, true]]
或者你可以调用Object.clone
方法:
boolean[][] arr3 = Arrays.stream(arr1)
.map(boolean[]::clone)
.toArray(boolean[][]::new);
或者您可以为此创建一个generic method:
static <T> T[][] deepCopy(T[][] matrix)
return Arrays.stream(matrix)
.map(arr -> arr.clone())
.toArray(s -> matrix.clone());
另见:Why does Array.copyOf() mutate the original array in case of 2D Arrays?
【讨论】:
object.clone 方法是关键——有人发布了通用方法,但很难做一个单行,因为如果你试图在方法之外调用它,使用的变量需要是有效的最终变量)【参考方案2】:这是一个使用java.lang.reflect.Array
的反射示例,它更健壮且更易于理解。该方法会复制任意数组,深度复制多维数组。
package mcve.util;
import java.lang.reflect.*;
public final class Tools
private Tools()
/**
* Returns a copy of the specified array object, deeply copying
* multidimensional arrays. If the specified object is null, the
* return value is null. Note: if the array object has an element
* type which is a reference type that is not an array type, the
* elements themselves are not deep copied. This method only copies
* array objects.
*
* @param array the array object to deep copy
* @param <T> the type of the array to deep copy
* @return a copy of the specified array object, deeply copying
* multidimensional arrays, or null if the object is null
* @throws IllegalArgumentException if the specified object is not
* an array
*/
public static <T> T deepArrayCopy(T array)
if (array == null)
return null;
Class<?> arrayType = array.getClass();
if (!arrayType.isArray())
throw new IllegalArgumentException(arrayType.toString());
int length = Array.getLength(array);
Class<?> componentType = arrayType.getComponentType();
@SuppressWarnings("unchecked")
T copy = (T) Array.newInstance(componentType, length);
if (componentType.isArray())
for (int i = 0; i < length; ++i)
Array.set(copy, i, deepArrayCopy(Array.get(array, i)));
else
System.arraycopy(array, 0, copy, 0, length);
return copy;
【讨论】:
【参考方案3】:在 Java 8 中,这可以使用 lambdas 以单行方式完成:
<T> T[][] deepCopy(T[][] matrix)
return java.util.Arrays.stream(matrix).map(el -> el.clone()).toArray($ -> matrix.clone());
【讨论】:
另外,请考虑这里的代码:***.com/a/8200027/109941 我不相信代码很容易适应二维数组,但我很好奇你是否能做到这一点,因为我无法让它工作。 @howard 你什么意思?给定的示例深度复制了一个二维数组。 指的是 JIm G 的链接。我仍然不知道如何@JimG 编辑:看起来有效【参考方案4】:我设法想出了一个递归数组深拷贝。即使对于具有不同维度长度的多维数组,它似乎也能很好地工作,例如
private static final int[][][] INT_3D_ARRAY =
1
,
2, 3,
4, 5
,
6, 7, 8,
9, 10, 11,
12, 13, 14
;
这里是实用方法。
@SuppressWarnings("unchecked")
public static <T> T[] deepCopyOf(T[] array)
if (0 >= array.length) return array;
return (T[]) deepCopyOf(
array,
Array.newInstance(array[0].getClass(), array.length),
0);
private static Object deepCopyOf(Object array, Object copiedArray, int index)
if (index >= Array.getLength(array)) return copiedArray;
Object element = Array.get(array, index);
if (element.getClass().isArray())
Array.set(copiedArray, index, deepCopyOf(
element,
Array.newInstance(
element.getClass().getComponentType(),
Array.getLength(element)),
0));
else
Array.set(copiedArray, index, element);
return deepCopyOf(array, copiedArray, ++index);
编辑:更新了代码以使用原始数组。
【讨论】:
编辑:发现自己:import java.lang.reflect.Array;
这个答案有一个好主意,但不幸的是代码存在一些问题,使其不是一个很好的例子。 (1) array[0].getClass()
使该方法不适用于混合对象数组,例如new Number[] 1, 2.5
。它应该改用array.getClass().getComponentType()
。 (2) 使用递归迭代每个数组索引使得该方法不适合/不可预测的大数组。 (3) 无故使用++index
而不是index+1
。
@Radiodef 为什么使用递归使其不适合/不可预测的大型数组?【参考方案5】:
是的,您应该遍历 2D 布尔数组以进行深度复制。如果您使用的是 Java 6,还请查看 java.util.Arrays#copyOf
方法。
我建议 Java 6 的下一个代码:
public static boolean[][] deepCopy(boolean[][] original)
if (original == null)
return null;
final boolean[][] result = new boolean[original.length][];
for (int i = 0; i < original.length; i++)
result[i] = Arrays.copyOf(original[i], original[i].length);
// For Java versions prior to Java 6 use the next:
// System.arraycopy(original[i], 0, result[i], 0, original[i].length);
return result;
【讨论】:
请注意,这似乎不适用于Objects
。见***.com/questions/15135104/…
之所以有效,是因为您有boolean
的二维数组,这是一种原始类型。但是当你有一个二维对象数组时,这不会复制或克隆对象。请注意,Arrays.copyOf()
本身会进行浅拷贝。【参考方案6】:
我是 Arrays 实用程序的粉丝。它有一个 copyOf 方法可以为你做一个一维数组的深拷贝,所以你需要这样的东西:
//say you have boolean[][] foo;
boolean[][] nv = new boolean[foo.length][foo[0].length];
for (int i = 0; i < nv.length; i++)
nv[i] = Arrays.copyOf(foo[i], foo[i].length);
【讨论】:
请注意,这只会为原始类型创建一个“深拷贝”! Arrays.copyOf() 本身只创建浅拷贝。 请注意,这仅在所有行的列与第一行的列大小相同时才有效。【参考方案7】:是的,这是唯一的方法。 java.util.Arrays
和 commons-lang 都不提供数组的深拷贝。
【讨论】:
以上是关于如何在 Java 中对二维数组进行深拷贝?的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章