<11>Java集合——数组与集合

本文探讨了数组和集合在内存存储上的特点,指出数组一旦初始化长度即固定,类型确定,且操作不便。数组无内置方法获取元素数量,不适用于无序、不重复数据。集合作为数组的补充,解决了数组的这些弊端,更适合动态存储和管理数据。
  1. 集合与数组存储数据概述:
  • 集合、数组都是对多个数据进行存储操作的结构,简称Java容器。
    说明:此时的存储,主要指的是内存层面的存储,不涉及到持久化的存储(.txt,.jpg,.avi,数据库中)
  1. 数组存储的特点:
  • 一旦初始化以后,其长度就确定了。
  • 数组一旦定义好,其元素的类型也就确定了。我们也就只能操作指定类型的数据了。
    比如:String[] arr;int[] arr1;Object[] arr2;
  1. 数组存储的弊端:
  • 一旦初始化以后,其长度就不可修改。
  • 数组中提供的方法非常限,对于添加、删除、插入数据等操作,非常不便,同时效率不高。
  • 获取数组中实际元素的个数的需求,数组没有现成的属性或方法可用
  • 数组存储数据的特点:有序、可重复。对于无序、不可重复的需求,不能满足。
  1. 集合存储的优点:
  • 解决数组存储数据方面的弊端。
### Java 集合框架数组的使用场景及区别 #### 1. 基本概念 Java 中的数组是一种固定大小的数据结构,一旦创建其长度就无法改变。而集合则是动态可扩展的数据结构,能够根据需求自动调整容量[^1]。 #### 2. 定义方式 数组通过指定类型的方括号语法来声明并初始化,例如 `int[] numbers = new int[5];` 表明这是一个整型数组,初始大小为 5。相比之下,集合则依赖于接口和实现类,比如 `List<Integer> list = new ArrayList<>();` 这里我们使用的是泛型机制,允许存储任意类型的对象实例[^2]。 #### 3. 大小灵活性 由于数组尺寸固定,在运行期间如果需要增加更多元素就必须重新分配更大的空间并将原内容复制过去;然而集合内部实现了扩容逻辑,当达到当前容量上限时会自行处理增长过程。 #### 4. 类型支持 传统上讲,原始数据类型可以直接存入到数组当中,但是这些基本类型不能直接放进集合容器里面——除非先将其封装成对应的包装器类(Wrapper Class),如把 int 转化成为 Integer 对象后再加入列表之中。 #### 5. 功能特性对比 - **性能表现**: 访问特定索引位置上的项目或者迭代整个序列方面,两者都提供了O(1)时间复杂度的操作效率。不过涉及到频繁增删中间节点的情况,则链表形式的LinkedList可能优于ArrayList因为后者每次执行此类动作都需要移动后续部分从而耗费额外开销。 - **线程安全性**: 标准版本下的大多数集合都不是同步化的(synchronized),这意味着多线程环境下如果不采取适当措施可能会引发并发修改异常等问题。而对于简单的一维或多维静态布局来说,数组天然具备一定程度的安全保障[^3]。 - **继承关系&方法多样性**: Collection 接口派生出了多个子集接口及其具体实现类,形成了丰富的层次体系图谱,每一种都有独特的功能侧重方向满足不同业务需求。此同时还配套了一系列工具辅助类Collections提供诸如排序、查找等功能便捷调用。 ```java // 数组示例 String[] arrayExample = {"apple", "banana"}; // 集合示例 import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class Main { public static void main(String[] args){ List<String> collectionExample = new ArrayList<>(); collectionExample.add("orange"); System.out.println(collectionExample.get(0)); // 输出 orange } } ```
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