-
定義與本質
- 數組:是 Java 語言內置的數據結構,是存儲相同類型元素的連續內存空間。它是一個基本的語言特性,在內存中是一塊連續的區域。
ArrayList
:是 Java 集合框架中的一個類,屬于動態數組。它是基于數組實現的,但提供了更高級的功能和更靈活的使用方式,本質上是對數組的封裝,內部維護了一個數組來存儲元素。
-
大小靈活性
- 數組:大小在創建時就被確定,之后無法改變。如果后續需要存儲更多元素,必須創建一個新的更大的數組,并將原數組中的元素復制到新數組中。
ArrayList
:大小是動態可變的。當向?ArrayList
?中添加元素時,如果當前容量不足,它會自動進行擴容,通常是創建一個更大的新數組,并將原數組中的元素復制到新數組中,這個過程對開發者是透明的。
-
元素類型
- 數組:可以存儲基本數據類型(如?
int
、char
、double
?等)和引用數據類型(如?String
、自定義類的對象等)。 ArrayList
:只能存儲引用數據類型,不能直接存儲基本數據類型。如果需要存儲基本數據類型,必須使用其對應的包裝類(如?Integer
、Character
、Double
?等)。
- 數組:可以存儲基本數據類型(如?
-
泛型支持
- 數組:不支持泛型,雖然它可以存儲不同類型的對象,但在編譯時不會進行嚴格的類型檢查。
ArrayList
:使用泛型實現,可以指定存儲的元素類型,提供了類型安全性,在編譯時就能檢查出類型不匹配的錯誤。
-
方法和操作
- 數組:操作相對基礎和原始,主要通過索引進行元素的訪問、設置等操作。雖然 Java 提供了?
Arrays
?類來協助一些基本操作,如排序、搜索等,但整體方法相對較少。 ArrayList
:提供了豐富的方法,包括添加元素(add
?方法)、刪除元素(remove
?方法)、查找元素(indexOf
、contains
?方法)、迭代元素(通過迭代器或增強?for
?循環)等,使列表操作更方便。
- 數組:操作相對基礎和原始,主要通過索引進行元素的訪問、設置等操作。雖然 Java 提供了?
-
多維結構
- 數組:可以很方便地創建多維數組,如二維數組?
int[][] arr = new int[3][4]
,用于表示矩陣等數據結構。 ArrayList
:本身是一維的,但可以通過嵌套?ArrayList
?來實現類似多維的結構,不過實現和操作相對復雜一些。
- 數組:可以很方便地創建多維數組,如二維數組?
-
內存占用和性能
- 數組:在內存中是連續存儲的,元素的訪問速度非常快,時間復雜度為?
O(1)
。但在進行插入和刪除操作時,可能需要移動大量元素,效率較低。而且數組創建時需要指定大小,如果大小估計不準確,可能會造成內存浪費或不夠用的情況。 ArrayList
:由于其內部的自動擴容機制和一些額外的方法調用,在某些情況下可能會有一定的性能開銷。例如,擴容時需要創建新數組并復制元素。不過在進行頻繁的插入和刪除操作時,ArrayList
?的性能可能會比數組好,因為它可以通過調整內部數組的大小來減少元素的移動。另外,ArrayList
?會根據元素的數量自動調整內存占用,相對更靈活。
- 數組:在內存中是連續存儲的,元素的訪問速度非常快,時間復雜度為?
-
迭代方式
- 數組:可以使用普通的?
for
?循環、增強?for
?循環等方式進行迭代。 ArrayList
:除了可以使用增強?for
?循環外,還可以使用迭代器(Iterator
)進行迭代,通過迭代器可以更方便地進行元素的刪除等操作。
- 數組:可以使用普通的?
總體而言,如果需要動態調整大小、進行復雜的列表操作或者需要泛型支持,ArrayList
?是一個更靈活和方便的選擇。數組更適用于已知大小且不經常改變,對性能要求較高,尤其是對元素訪問速度要求快的情況3。