设计一个泛型方法合并两个数组

题目

设计一个泛型方法合并两个数组

信息

• 类型：问答
• 难度：⭐⭐

考点

泛型方法, 数组操作, 类型安全

快速回答

实现一个泛型方法合并两个相同类型的数组：

1. 使用泛型类型参数 <T> 声明方法
2. 通过 System.arraycopy 实现高效数组合并
3. 返回合并后的新数组，保持输入数组不变
4. 处理空数组边界情况

问题要求

设计一个泛型方法，接受两个相同类型的数组作为参数，返回合并后的新数组，要求保持元素顺序（第一个数组元素在前）并确保类型安全。

解决方案

public class ArrayUtils {
    public static <T> T[] mergeArrays(T[] array1, T[] array2) {
        if (array1 == null) return array2;
        if (array2 == null) return array1;

        // 创建结果数组（使用反射保持泛型类型）
        T[] mergedArray = Arrays.copyOf(array1, array1.length + array2.length);

        // 复制第二个数组内容
        System.arraycopy(array2, 0, mergedArray, array1.length, array2.length);

        return mergedArray;
    }
}

关键原理说明

• 泛型方法声明：<T> 在返回类型前声明类型参数，使方法能处理任意对象类型数组
• 类型安全：编译器会检查传入的 array1 和 array2 必须是相同类型 T 的数组
• 数组创建：Arrays.copyOf() 保留了原始数组的类型信息，避免 new T[size] 的语法错误
• 高效复制：System.arraycopy() 是本地方法，比循环复制性能更高

使用示例

// 合并字符串数组
String[] arr1 = {"Java", "Python"};
String[] arr2 = {"C++", "JavaScript"};
String[] result = ArrayUtils.mergeArrays(arr1, arr2);
// 输出: [Java, Python, C++, JavaScript]

最佳实践

• 空值处理：显式检查 null 输入，避免 NullPointerException
• 不变性：返回新数组而非修改输入数组，符合函数式编程原则
• 类型推断：调用时无需显式指定类型，编译器自动推断 <String>

常见错误

• 直接创建泛型数组：T[] mergedArray = new T[length]; 会导致编译错误
• 忽略空指针：未检查 null 输入可能导致运行时异常
• 类型擦除问题：错误使用 Object[] 转换会引发 ClassCastException

扩展知识

• 类型擦除：运行时泛型类型信息被擦除，因此需要借助原始数组的类型信息（通过反射）
• 协变数组：Java 数组是协变的（String[] 是 Object[] 的子类），但泛型集合不是
• 替代方案：对于集合可使用 List.addAll()，但数组操作更底层高效