Java中的Arrays.equals()对于二维数组返回false。

Question

我只是好奇想知道，为什么Arrays.equals(double[][], double[][])会返回false? 实际上这两个数组拥有相同的元素数量，并且每个元素都是相同的。

例如我执行了以下测试:

double[][] a,  b;
int size =5;

a=new double[size][size];
b=new double[size][size];

for( int i = 0; i < size; i++ )
    for( int j = 0; j < size; j++ ) {
        a[i][j]=1.0;
        b[i][j]=1.0;
    }

if(Arrays.equals(a, b))
    System.out.println("Equal");
else
    System.out.println("Not-equal");

返回false并打印"Not-equal"。

另一方面，如果我有像这样的东西：

double[] a,  b;
int size =5;

a=new double[size];
b=new double[size];

for( int i = 0; i < size; i++ ){
    a[i]=1.0;
    b[i]=1.0;
} 

if(Arrays.equals(a, b))
    System.out.println("Equal");
else
    System.out.println("Not-equal");

返回true并打印"Equal"。这个方法只适用于单维数组吗？如果是，Java中是否有类似的多维数组方法？

- Faheem

Answer 1

使用deepEquals(Object[], Object[])。

如果两个指定的数组彼此深度相等，则返回true。

由于int[]是Object的实例，int[][]是Object[]的实例。

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至于为什么Arrays.equals不适用于二维数组，可以分步解释如下：

对于数组，equals是基于对象标识定义的

System.out.println(
    (new int[] {1,2}).equals(new int[] {1,2})
); // prints "false"

这是因为数组从它们的共同超类Object继承了它们的equals。

当然，通常我们真正想要的是数组的值相等，这就是为什么java.util.Arrays提供了static实用程序方法equals(int[], int[])的原因。

System.out.println(
    java.util.Arrays.equals(
        new int[] {1,2},
        new int[] {1,2}
    )
); // prints "true"

Java中的数组嵌套

• int[] 是 Object 的一个实例
• int[][] 是 Object[] 的一个实例
• int[][] 不是 int[] 的一个实例

Java 实际上没有二维数组。它甚至没有真正的多维数组。Java 有的是数组的数组。

java.util.Arrays.equals 是“浅层比较”

现在考虑下面这个代码片段：

System.out.println(
    java.util.Arrays.equals(
        new int[][] {
            { 1 },
            { 2, 3 },
        },
        new int[][] {
            { 1 },
            { 2, 3 },
        }
    )
); // prints "false"

以下是事实：

• 每个参数都是一个Object[]类型的
• 索引0处的元素是int[] {1}
• 索引1处的元素是int[] {2, 3}
• 有两个Object[]实例
• 有四个int[]实例

前面的内容清楚地说明了这会调用Arrays.equals(Object[], Object[])。从API中可以看出：

如果两个指定的Objects数组彼此相等，则返回true。 如果两个数组包含相同数量的元素，并且两个数组中对应元素的值都相等，则认为这两个数组是相等的。如果两个对象e1和e2相等，则e1.equals(e2)应该返回true；如果e1==null，则e2 == null。

现在就能够明白为什么上述代码片段输出"false"了；因为Object[]数组的元素按照上述定义不相等（因为int[]使用对象标识定义其equals方法）。

java.util.Arrays.deepEquals是"深度"的

相比较而言，这里是Arrays.deepEquals(Object[], Object[])的功能：

如果两个指定的数组在深层次上相等，则返回true。与equals(Object[],Object[])方法不同，此方法适用于任意深度的嵌套数组。

System.out.println(
    java.util.Arrays.deepEquals(
        new int[][] {
            { 1 },
            { 2, 3 },
        },
        new int[][] {
            { 1 },
            { 2, 3 },
        }
    )
); // prints "true"

关于 Arrays.toString 和 Arrays.deepToString 值得注意的是，这两种方法与我们之前讨论的嵌套数组的类比关系。

System.out.println(
    java.util.Arrays.toString(
        new int[][] {
            { 1 },
            { 2, 3 },
        }
    )
); // prints "[[I@187aeca, [I@e48e1b]"

System.out.println(
    java.util.Arrays.deepToString(
        new int[][] {
            { 1 },
            { 2, 3 },
        }
    )
); // prints "[[1], [2, 3]]"

同样的道理，Arrays.toString(Object[])将每个元素都视为Object，并调用其toString()方法。数组继承了它们共同超类Object的toString()。

如果你想让java.util.Arrays考虑嵌套数组，你需要使用deepToString，就像你需要使用deepEquals一样。

- polygenelubricants

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非常清楚易懂的解释...我之前试着点击它，但被告知需要等待十分钟:)...现在我刚刚成功了。 - Faheem

@Achilles：我会尽力而为。很高兴能够帮助。 - polygenelubricants

确实：很好的解释！+1 - Bart Kiers

还有一个 deepHashCode() 方法 http://docs.oracle.com/javase/6/docs/api/java/util/Arrays.html#deepHashCode(java.lang.Object[]) ，它适用于创建“值对象”，其中你想要实现 'equals()' 和 'hashCode()'。 - J.Churchill

讲解得非常专业！感谢你的扎实解释。 - KNIGHT MAHAJAN

Answer 2

Java实际上没有多维数组。相反，它只有单维数组，而多维数组将是这些一维数组的数组。String.equals()只能对基本的、单块数组执行，因此它不适用于多维数组。

- janakisarma