本文深入探讨Java中合并两个字符串数组时常见的空值问题。通过分析错误的循环索引逻辑，揭示导致数组末尾出现NULL值的原因。文章提供了两种有效的解决方案，包括基于循环的修正方法和更高级的API使用技巧，旨在帮助开发者正确、高效地实现数组合并，避免常见的运行时错误。
问题剖析：为何合并数组时出现空值？
在java中合并两个字符串数组时，一个常见的错误会导致目标数组中出现null值，尤其是在复制第二个数组时。这通常源于对循环条件和数组索引的错误理解。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 长度为 4 // 复制第一个数组 for(int i = 0; i < n1; i++) array3[i] = array1[i]; // 复制第二个数组 (错误逻辑) for(int i = n1; i<n2; i++) { // i 从 n1 (2) 开始，循环条件 i < n2 (2) int j = 0; // j 每次循环都被重置为 0 array3[i] = array2[j++]; } // 打印结果 for(int i = 0; i<array3.length; i++) System.out.print(array3[i] + " "); } }
运行上述代码，输出结果是 Ahmad Adam null null。问题出在第二个for循环：
- 循环条件错误： for(int i = n1; i
- 索引逻辑错误（即使循环执行）： 即使循环条件正确，int j = 0; array3[i] = array2[j++]; 这行代码也存在问题。j 在每次循环迭代时都会被重置为0，这意味着如果循环执行，array2中的元素将始终是array2[0]，而不是按顺序复制。同时，array3的索引i也未能正确地从n1开始递增，并映射到array2的相对索引。
解决方案：正确合并数组
为了正确地将第二个数组的元素复制到目标数组的正确位置，我们需要确保循环条件正确，并且目标数组的索引能够正确地从第一个数组的末尾开始。
方法一：基于循环的索引修正
最直接的修正方法是调整第二个循环的起始索引和循环变量的使用。
public class CorrectArrayMerge { 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]; // 复制第一个数组 for(int i = 0; i < n1; i++){ array3[i] = array1[i]; } // 复制第二个数组 (修正后的逻辑) for(int i = 0; i < n2; i++) { // 循环 array2 的所有元素 array3[n1 + i] = array2[i]; // array3 的索引从 n1 开始，加上 array2 的相对索引 i } // 打印结果 for(String s : array3) { // 使用增强for循环打印，更简洁 System.out.print(s + " "); } System.out.println(); // 换行 } }
另一种简洁的索引方式（如原始答案所示）：
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原始答案中提供了一种巧妙的索引方式，它在复制过程中利用了n1变量的自增特性：
public class CorrectArrayMergeAlternative { 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]; // 复制第一个数组 for(int i = 0; i < n1; i++){ array3[i] = array1[i]; } // 复制第二个数组 (使用 n1++ 作为索引) // 注意：这里的 n1 必须是第一个数组的长度，且在循环中会递增 // 原始的 n1 值 (2) 会在循环结束后变为 n1 + n2 (4) for(int i = 0; i < n2; i++) { array3[n1++] = array2[i]; // 先使用 n1 作为索引，然后 n1 自增 } // 打印结果 for(String s : array3) { System.out.print(s + " "); } System.out.println(); } }
这种方法利用了n1在循环中作为目标数组array3的当前写入位置，并且在每次赋值后自增，确保了array2的元素被连续地放置在array3的正确位置。
方法二：利用Java标准库API
Java提供了更高效和简洁的方法来合并数组，尤其推荐在生产环境中使用这些API。
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使用 System.arraycopy()： 这是Java提供的底层数组复制方法，效率很高。
import java.util.Arrays; // 引入 Arrays 类用于打印 public class ArrayMergeWithSystemCopy { public static void main(String[] args) { String[] array1 = {"Ahmad", "Adam"}; String[] array2 = {"Mick", "Ali"}; String[] array3 = new String[array1.length + array2.length]; // 复制 array1 到 array3 的开头 System.arraycopy(array1, 0, array3, 0, array1.length); // 复制 array2 到 array3 的 array1.length 位置开始 System.arraycopy(array2, 0, array3, array1.length, array2.length); System.out.println(Arrays.toString(array3)); // 打印数组内容 } } -
使用 Java 8 Stream API： 对于更现代的Java版本，可以使用Stream API来合并数组，代码更具函数式风格。
import java.util.Arrays; import java.util.stream.Stream; public class ArrayMergeWithStreams { public static void main(String[] args) { String[] array1 = {"Ahmad", "Adam"}; String[] array2 = {"Mick", "Ali"}; // 使用 Stream.concat 合并两个 Stream，然后转回数组 String[] array3 = Stream.concat(Arrays.stream(array1), Arrays.stream(array2)) .toArray(String[]::new); System.out.println(Arrays.toString(array3)); } }
注意事项与最佳实践
- 数组容量预估： 在合并数组之前，务必确保目标数组有足够的空间容纳所有元素。通常，目标数组的长度应为所有源数组长度之和。
- 索引边界检查： 在手动编写循环进行数组操作时，始终要仔细检查循环的起始条件、结束条件以及数组索引的计算，避免出现IndexOutOfBoundsException或意外的null值。
- 选择合适的合并策略：
- 对于简单的数组合并，手动循环或System.arraycopy()都是高效且常用的方法。System.arraycopy()通常在性能上更优，因为它是由jvm内部实现的本地方法。
- 如果项目使用Java 8或更高版本，并且追求代码的简洁性和函数式风格，Stream API是很好的选择。
- 避免在循环中不正确地重置索引变量（如原始问题中的j=0）。
- 不可变性： 数组在Java中是可变的。如果需要合并后保持原始数组不变，请确保在操作前进行深拷贝。
总结
合并Java字符串数组时出现null值，通常是由于循环索引逻辑不当造成的。通过精确控制目标数组的写入位置，无论是通过手动计算偏移量（n1 + i）还是利用变量自增（n1++），都可以有效解决问题。此外，Java标准库提供了System.arraycopy()和Stream API等更高效、更简洁的工具来完成数组合并任务，推荐在实际开发中优先考虑这些内置方法，以提高代码质量和运行效率。理解这些不同的方法及其适用场景，将有助于开发者更灵活、更可靠地处理数组操作。
