在Java中,數組(Array)和List(通常指java.util.List
接口的實現類,如ArrayList
、LinkedList
)是兩種常用的容器,但它們在設計、功能和使用場景上有顯著區別。以下從核心特性、使用方式等方面詳細對比:
一、本質與定義
-
數組(Array):
是Java語言內置的基礎數據結構,用于存儲相同類型的元素的連續內存空間。
語法:type[] arrayName = new type[length];
(如int[] nums = new int[5];
)。 -
List:
是Java集合框架(java.util
)中的接口,屬于對象容器,必須通過實現類(如ArrayList
、LinkedList
)使用,用于存儲對象引用(不能直接存儲基本數據類型)。
語法:List<Type> list = new ArrayList<>();
(如List<Integer> list = new ArrayList<>();
)。
二、核心區別對比
對比維度 | 數組(Array) | List |
---|---|---|
元素類型 | 可存儲基本數據類型(如int 、char )或對象類型(如String )。 | 只能存儲對象類型(如Integer 、String ),基本類型需用包裝類(如int →Integer )。 |
長度特性 | 長度固定,初始化時必須指定長度,之后不可修改(若需“擴容”,需手動創建新數組并復制元素)。 | 長度動態可變,無需預先指定長度,會自動擴容(如ArrayList 默認初始容量10,滿后自動翻倍)。 |
方法與功能 | 僅提供length 屬性(獲取長度),無內置操作方法(如添加、刪除需手動實現)。 | 繼承Collection 接口,提供豐富的操作方法:add() 、remove() 、contains() 、size() 、clear() 等,操作便捷。 |
類型安全 | 編譯時嚴格檢查類型,如String[] 不能存放Integer ,否則編譯報錯。 | 未使用泛型時類型不安全(可存放任意對象);使用泛型(如List<Integer> )后,編譯時檢查類型,與數組等價。 |
內存存儲 | 元素在內存中是連續存儲的,訪問速度快(基于索引的隨機訪問效率高)。 | 取決于實現類: - ArrayList 底層是數組(連續存儲);- LinkedList 底層是雙向鏈表(非連續存儲)。 |
與集合框架的交互 | 不屬于集合框架,需通過Arrays.asList() 轉換為List(返回固定大小的List),或通過Collection.toArray() 轉換為數組。 | 屬于集合框架,可直接與其他集合(如Set 、Map )交互,支持集合間的轉換(如list.addAll(set) )。 |
默認值 | 未手動賦值時,元素有默認值(如int[] 默認0,對象數組默認null )。 | 初始為空,無默認值,元素需通過add() 手動添加。 |
三、使用場景對比
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優先使用數組的場景:
- 需要存儲基本數據類型(如
int
、double
),且無需頻繁增刪元素。 - 已知元素數量固定不變,追求最高的隨機訪問性能(如底層數據存儲、矩陣運算)。
- 與底層API交互(如Java原生方法、JNI調用),很多API僅支持數組參數。
- 需要存儲基本數據類型(如
-
優先使用List的場景:
- 元素數量動態變化(需頻繁添加、刪除元素)。
- 需要使用集合框架的便捷方法(如判斷是否包含某元素、批量添加、排序等)。
- 存儲對象類型,且需要與其他集合(如
Set
、Map
)配合使用。
四、示例代碼對比
1. 數組的使用
// 初始化一個長度為3的int數組(基本類型)
int[] nums = new int[3];
nums[0] = 1;
nums[1] = 2;
nums[2] = 3;// 數組長度固定,無法直接添加第4個元素(需手動擴容)
int[] newNums = new int[4];
System.arraycopy(nums, 0, newNums, 0, nums.length); // 復制舊數組元素
newNums[3] = 4;
2. List的使用
// 初始化一個Integer類型的List(存儲包裝類,對應基本類型int)
List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1); // 添加元素
list.add(2);
list.add(3);// 動態添加第4個元素(自動擴容)
list.add(4);// 便捷方法:判斷是否包含元素
boolean has2 = list.contains(2); // true// 移除元素
list.remove(Integer.valueOf(3)); // 移除值為3的元素
總結
數組是Java的基礎容器,適合固定長度、基本類型、高性能場景;List是集合框架的核心,適合動態長度、對象存儲、需要豐富操作的場景。實際開發中,List因靈活性和功能性更常用,而數組在底層優化或特定API交互時不可替代。