Java 中 Array 和 ArrayList 的区别

在 Java 中，数组（array）和 ArrayList 是众所周知的数据结构。数组是 Java 提供的一项基本功能，而 ArrayList 是 Java 集合框架中的一个类。它属于 java.util 包。

Java 数组

数组 是动态创建的对象。它作为一个容器，存储固定数量的相同类型的值。它具有连续的内存位置。一旦创建了数组，我们就无法更改其大小。我们可以使用以下语句创建数组：

上述语句创建一个指定大小的数组。当我们尝试添加超过其大小的元素时，它会抛出 ArrayIndexOutOfBoundsException。例如：

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数组示例

在下面的示例中，我们简单地创建了一个长度为 4 的数组。

输出

12
2
15
67

Java ArrayList 类

在 Java 中，ArrayList 是 Collections 框架中的一个类。它实现了 List<E>、Collection<E>、Iterable<E>、Cloneable、Serializable 和 RandomAccess 接口。它扩展了 AbstractList<E> 类。

我们可以使用以下语句创建 ArrayList 实例：

Java 中的 ArrayList 内部由数组支持。ArrayList 中的扩容操作会降低性能，因为它涉及创建一个新数组并将内容从旧数组复制到新数组。它会调用本地实现的 System.arraycopy(sec, srcPos, dest, destPos, length) 方法。

我们不能在 ArrayList 中存储基本类型。因此，它只存储对象。它会自动将基本类型转换为对象。例如，我们创建了一个 ArrayList 对象，

JVM 通过自动装箱将其转换为 Integer 对象。

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ArrayList 示例

在下面的示例中，我们创建了一个 ArrayList 实例，并正在对 ArrayList 进行迭代。

输出

12.4
34.6
56.8
78.9

相似之处

• Array 和 ArrayList 都用于存储元素。
• Array 和 ArrayList 都可以存储 null 值。
• 它们可以有重复的值。
• 它们通常会保留元素的顺序。

Array 与 ArrayList

下表描述了数组和 ArrayList 之间的主要区别

要记住的重要事项

内存结构

• 数组使用连续的内存位置。
• ArrayList 内部使用动态数组，并处理大小调整和元素移动。

大小处理

• 数组的大小是固定的；创建后无法调整大小。
• ArrayList 是动态的，根据需要自动增长/收缩。

数据类型

• 数组可以存储原始类型（int、char、double 等）和对象。
• ArrayList 只存储对象；原始类型会转换为对象（自动装箱）。

性能

• 由于开销较少（无大小调整，无装箱/拆箱），数组通常更快。
• ArrayList 在大小调整和对象装箱时可能会有性能损失。

语法和特性

• 数组使用 [ ] 和 length 属性。
• ArrayList 使用泛型 <Type>，并具有 add()、remove()、size() 等方法。

多维能力

• 数组支持多维结构（int[][] 矩阵）。
• ArrayList 是单维的，但可以存储其他列表（List<List<T>> 以实现二维行为）。

类型安全

• 数组与泛型不具有类型安全性。
• ArrayList 支持泛型，提供编译时类型检查。

迭代

• 数组：使用 for、for-each 或 Streams 进行迭代。
• ArrayList：使用 for-each、Iterator、ListIterator 或 Streams 进行迭代。

实用工具

• 数组通过 java.util.Arrays 中的实用方法进行操作。
• ArrayList 带有内置的列表操作方法。

结论

数组和 ArrayList 都是 Java 编程不可或缺的组成部分，各有其优缺点

• 当需要固定大小、高性能的结构或处理原始类型时，请使用数组。
• 当需要可调整大小的集合、丰富的 API 支持、类型安全和基于对象的操作时，请使用 ArrayList。

选择它们取决于具体的用例、性能需求和存储的数据类型。掌握两者可确保开发 Java 应用程序的灵活性和效率。

Array 和 ArrayList 选择题

1) 以下哪项是 Array 和 ArrayList 之间的相似之处？

1. Array 和 ArrayList 都用于存储元素。
2. Array 和 ArrayList 都可以存储 null 值。
3. 它们可以有重复的值。
4. 以上全部

2) 选择正确的陈述。

1. Array 和 ArrayList 都可以用于存储原始类型。
2. ArrayList 可以用于存储原始类型。
3. 数组可以用于存储原始类型。
4. 以上全部

3) 选择不正确的陈述。

1. 我们不能将泛型与数组一起使用。
2. ArrayList 提供一个 length 变量，表示 ArrayList 的长度。
3. 数组的大小是静态的。
4. ArrayList 的大小是动态的。

4) 哪种数据结构使用赋值运算符 (=) 来添加元素？

1. Array
2. ArrayList
3. 两者
4. 无

5) 自动装箱用于 __________。

1. Array
2. ArrayList
3. 两者
4. 无