问答题1029/1053Array 和 ArrayList 有何区别?

难度:
2021-11-02 创建

参考答案:

ArrayArrayList 都用于存储元素,但它们有一些显著的区别。以下是它们之间的主要差异:

1. 类型和灵活性

  • Array
    • 数组的大小在创建时就固定了,不能动态改变。
    • 数组的元素类型是固定的,所有元素必须是相同类型。
    • 支持基本数据类型(如 int[], char[])和对象类型的存储。
    • 访问速度快,因为它是一个连续内存块。
  • ArrayList
    • ArrayList 是 Java 集合框架中的一个类,底层是使用数组实现的,但其大小是可以动态变化的。
    • 只能存储对象类型的数据(不能直接存储基本数据类型)。为了存储基本数据类型,需要使用对应的包装类(如 Integer, Double 等)。
    • ArrayList 提供了丰富的 API 方法,例如添加、删除、查找等操作。

2. 大小

  • Array
    • 创建时必须指定大小,且大小固定,无法扩展或缩减。
    • 如果数组的大小不够用,必须手动创建一个新的数组并将原有数据复制过来。
  • ArrayList
    • ArrayList 的大小是动态的,当元素数量超过当前容量时,ArrayList 会自动扩展数组的大小(通常是原来大小的 1.5 倍)。

3. 性能

  • Array
    • 访问速度非常快,因为数组存储的是一个连续的内存块,支持通过索引快速访问元素。
    • 添加或删除元素时效率低,因为数组大小固定,必须创建新数组并复制数据。
  • ArrayList
    • 访问速度比数组稍慢,因为在 ArrayList 内部使用的是对象引用,而非直接操作内存。
    • 添加元素时,如果没有足够空间,ArrayList 会扩容,扩容过程中可能会导致性能下降。

4. 内存管理

  • Array
    • 数组的内存分配是在创建时确定的,一旦创建后大小就固定,不会发生扩展或缩小。
  • ArrayList
    • ArrayList 内部会管理数组,若容量不足会扩容,若元素减少过多时,会缩小容量(但默认情况下不会缩小容量)。

5. 功能性

  • Array
    • 只是一个简单的数据结构,支持基本的元素访问和修改操作。
  • ArrayList
    • 提供了更多的功能,如自动扩容、元素的插入、删除、搜索等,并且支持 Iterator 迭代器,可以在集合上进行遍历操作。

6. 线程安全

  • Array
    • 数组本身是线程安全的,但如果多个线程同时修改数组的内容,需要手动同步。
  • ArrayList
    • ArrayList 不是线程安全的。如果多个线程同时访问或修改 ArrayList,需要通过外部同步机制来保证线程安全(例如使用 Collections.synchronizedList(),或者使用 CopyOnWriteArrayList)。

7. 使用场景

  • Array
    • 适用于元素数量固定且对性能要求较高的场景(如存储基本数据类型、大规模数据操作时的性能优化)。
  • ArrayList
    • 适用于元素数量动态变化的场景,并且需要频繁进行添加、删除等操作。

8. 内存占用

  • Array
    • 数组是一个简单的结构,内存占用较低,不会有额外的开销。
  • ArrayList
    • ArrayList 包装了一个对象数组,因此会占用比数组更多的内存,同时每个元素的存储也需要额外的对象引用开销。

9. 示例代码:

Array:

1int[] arr = new int[5]; // 创建一个大小为5的数组 2arr[0] = 10; 3arr[1] = 20; 4System.out.println(arr[0]); // 输出10

ArrayList:

1ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>(); 2list.add(10); 3list.add(20); 4System.out.println(list.get(0)); // 输出10

最近更新时间:2024-12-09