实现一个泛型方法用于交换数组中两个元素的位置

题目

实现一个泛型方法用于交换数组中两个元素的位置

信息

• 类型：问答
• 难度：⭐

考点

泛型方法定义,类型参数使用,数组操作

快速回答

实现步骤：

• 定义泛型方法：在返回类型前添加类型参数声明 <T>
• 参数声明：使用 T[] array 接收泛型数组
• 交换逻辑：通过临时变量交换索引 i 和 j 的元素
• 边界检查：添加索引有效性验证

原理说明

泛型方法允许在方法签名中声明类型参数（如 <T>），使方法能处理多种数据类型而不需强制类型转换。本例中通过泛型方法实现类型安全的数组元素交换，编译器会确保传入的数组和操作类型一致。

代码示例

public class ArrayUtils {
    // 泛型方法定义
    public static <T> void swap(T[] array, int i, int j) {
        if (i < 0 || i >= array.length || j < 0 || j >= array.length) {
            throw new IllegalArgumentException("索引越界");
        }
        T temp = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = temp;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 字符串数组示例
        String[] words = {"Hello", "World"};
        swap(words, 0, 1); // 交换后：["World", "Hello"]

        // 整数数组示例（自动装箱）
        Integer[] numbers = {1, 2, 3};
        swap(numbers, 0, 2); // 交换后：[3, 2, 1]
    }
}

最佳实践

• 类型安全：使用泛型避免运行时 ClassCastException
• 边界检查：始终验证数组索引防止 ArrayIndexOutOfBoundsException
• 静态方法：工具方法建议声明为 static 方便调用

常见错误

• 遗漏类型参数声明：错误写法 public static void swap(T[]...) 会导致编译错误
• 基本类型数组：尝试传入 int[] 会报错，需改用包装类如 Integer[]
• 空指针风险：未检查 array == null 可能引发 NullPointerException

扩展知识

• 类型擦除：编译后泛型类型会被替换为 Object（或边界类型），运行时无泛型信息
• 泛型限制：不能创建泛型数组如 new T[size]，但可操作传入的泛型数组
• 通配符应用：若需处理未知子类型数组，可用 ? extends T，但本例不需要