Java int[]与ArrayList＜＞数组 转换 详解

在 Java 中，int[] 与 ArrayList<Integer> 是两种常用的数据结构。由于 int[] 是基本数据类型数组，而 ArrayList<Integer> 是对象集合类型，两者的转换需要注意类型转换的细节。以下是完整的讲解和实现方法。

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1. int[] 转换为 ArrayList

方法 1：使用手动遍历

通过遍历数组，将每个元素逐一添加到 ArrayList<Integer> 中。

代码实现

import java.util.ArrayList;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {1, 2, 3, 4, 5};

        // 转换为 ArrayList
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        for (int num : array) {
            list.add(num);
        }

        System.out.println(list); // 输出: [1, 2, 3, 4, 5]
    }
}

说明

• 手动遍历适合任何版本的 Java。
• 时间复杂度：$O(n)$，n 是数组的长度。

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方法 2：使用 Java 8 Stream

通过 Arrays.stream() 和 boxed() 方法，将 int[] 转换为 Stream<Integer>，再收集到 ArrayList<Integer>。

代码实现

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.stream.Collectors;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {1, 2, 3, 4, 5};

        // 使用 Stream 转换为 ArrayList
        ArrayList<Integer> list = Arrays.stream(array)
                                        .boxed() // 转为 Integer 类型
                                        .collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));

        System.out.println(list); // 输出: [1, 2, 3, 4, 5]
    }
}

说明

• 适用于 Java 8 及以上版本。
• 使用 boxed() 将基本类型 int 转换为包装类型 Integer。

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2. ArrayList 转换为 int[]

方法 1：使用手动遍历

通过遍历 ArrayList<Integer>，逐一将元素添加到 int[] 中。

代码实现

import java.util.ArrayList;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);

        // 转换为 int[]
        int[] array = new int[list.size()];
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            array[i] = list.get(i); // 拆箱 Integer -> int
        }

        System.out.println(Arrays.toString(array)); // 输出: [1, 2, 3]
    }
}

说明

• 手动遍历适合任何版本的 Java。
• 通过 list.get(i) 获取元素并自动拆箱为 int。

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方法 2：使用 Java 8 Stream

通过 Stream.mapToInt() 将 ArrayList<Integer> 转换为 int[]。

代码实现

import java.util.ArrayList;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);

        // 使用 Stream 转换为 int[]
        int[] array = list.stream()
                          .mapToInt(Integer::intValue) // 转为 int 类型
                          .toArray();

        System.out.println(Arrays.toString(array)); // 输出: [1, 2, 3]
    }
}

说明

• 适用于 Java 8 及以上版本。
• 使用 mapToInt() 方法完成从 Integer 到 int 的转换。

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3. 综合示例

以下代码实现了 int[] 和 ArrayList<Integer> 的双向转换。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.stream.Collectors;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // int[] 转 ArrayList<Integer>
        int[] array = {1, 2, 3, 4, 5};
        ArrayList<Integer> list = Arrays.stream(array)
                                        .boxed() // 转换为 Integer
                                        .collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));
        System.out.println("int[] -> ArrayList<Integer>: " + list);

        // ArrayList<Integer> 转 int[]
        int[] newArray = list.stream()
                             .mapToInt(Integer::intValue) // 转换为 int
                             .toArray();
        System.out.println("ArrayList<Integer> -> int[]: " + Arrays.toString(newArray));
    }
}

运行结果

int[] -> ArrayList<Integer>: [1, 2, 3, 4, 5]
ArrayList<Integer> -> int[]: [1, 2, 3, 4, 5]

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4. 注意事项

1. 自动装箱与拆箱：

   • 从 int 转换为 Integer 是自动装箱。
   • 从 Integer 转换为 int 是自动拆箱。
   • 手动遍历时，这些操作由 JVM 自动完成。

2. null 的处理：

   • 如果 ArrayList<Integer> 包含 null，在转换为 int[] 时会抛出 NullPointerException。
   • 示例：

     ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>(Arrays.asList(1, null, 3));
     int[] array = list.stream().mapToInt(Integer::intValue).toArray(); // 抛出 NullPointerException
     

3. 性能：

   • 手动遍历方法比 Stream 方法稍快，适用于性能敏感场景。
   • Stream 方法代码更简洁，推荐在现代 Java 项目中使用。

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5. 方法对比

转换方向	方法	优点	缺点
int[] -> ArrayList	手动遍历	简单、高效	代码稍显冗长
	Stream.boxed()	代码简洁，现代风格	Java 8 及以上支持
ArrayList -> int[]	手动遍历	简单、高效	代码稍显冗长
	Stream.mapToInt()	代码简洁，现代风格	Java 8 及以上支持

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6. 总结

• 推荐方案：
  • 如果使用 Java 8 或更高版本，优先使用 Stream，代码更简洁。
  • 对性能要求高的场景，可以选择手动遍历。
• 核心操作：
  • boxed()：将基本类型转换为包装类型。
  • mapToInt()：将包装类型转换为基本类型。