Array和ArrayList的区别与联系

  博主今天去了一个java的实习面试，发现有好多java最基础的数据结构对于博主来说反而感到陌生，在面试官问一些常见的例如HashMap这样的数据结构，博主能回答的头头是道，但是在问到Array和ArrayList的区别和联系之后，却让博主一脸懵。好吧，不多说，现在特此整理。

  首先， Array是java中的数组，我们声明java的数组有三种方式：

int[] a = new int[10]; 
int a[] = new int[10]; //这种方式同c语言一样
int a[] = {1,2,3,4}; 

从上面的声明中可以看出来，我们在定义了一个数组的时候，必须指定这个数组的数据类型，也就是说，数组是相同数据类型的集合。另外，在数组声明的时候，我们也声明了数组的大小，数组的元素个数是固定的。

下面，我们看看数组的应用：

import java.util.Arrays;

/**
 * @author jy
 * @time 下午7:59:26
 */
public class ArrayAndArrayList {
    public static void main(String[] args) {
        
     int a[] = new int[4];
     System.out.println(a.length);  //数组的长度属性
     
     int b[] = {1,2};
     int c[] = {1,2};
     System.out.println(b.equals(c));  //输出为false，可见数组并没有重写hashcode()和equals()方法
     System.out.println(Arrays.equals(b, c));  //利用java.util.Array的equals()来判断数组是否相等,这里输出true
     System.out.println(isEquals(b,c));
     
    }

    /**
     * 重写方法来手动实现数组之间的比较方法
     */
    public static boolean isEquals(int[] b, int[] c) {
        
        if(b == null || c == null){
            return false;
        }
        if(b.length != c.length){
            return false;
        }
        for (int i = 0; i < c.length; i ++) {
            if(b[i] != c[i]){
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
    
}

可见，数组的长度是固定的，不可变的。数组并未重写object的hashcCode()和equals()方法。

  我们都知道，数组还可以是二维的，下面我们看看二维数组是如何声明的：

int[][] da = new int[2][3];  //推荐用这种声明方式，更能表明数组的类型
int db[][] = new int[4][3];

但是，有一种变长的二维数组：

int[][] dc = new int[2][];  //第一维的大小不能空缺，第二维的大小可以是不一样的。
dc[0] = new int[2];
dc[1] = new int[3];

好了，数组这个基本的数据结构的应用我们就说到这里，为了突出主题，其余的一些不相干的应用我们就不扯了。

  下面，我们再来看看ArrayList这个集合：

ArrayList是动态数组，也就是数组的复杂版本，它可以动态的添加和删除元素，ArrayList实现了java.util.Collections.Collection.List接口。下面我们来看一下最基本的声明：

ArrayList list = new ArrayList(10);  
ArrayList<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();

第一种声明中，在不使用泛型的情况下，这个list是可以添加进不同类型的元素的，而且arraylist是可以不用指定长度的。在使用泛型时，我们就只能添加一种类型的数据了。

ArrayList的重要方法和属性如下代码所示：

ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
        list.remove(1);
        Object[] p = list.toArray();  //转化成数组
        System.out.println(p[0]);
        System.out.println(list.contains(4));  //是否包含某个元素
        System.out.println(list.size());  //list的长度
        System.out.println(list.get(0));  //按位获取list中的元素
11         list.trimToSize();  //这个方法用于将ArrayList固定到实际元素的大小，当动态数组元素确定不在添加的时候，可以调用这个方法来释放空余的内存

 上面显示了ArrayList的一些重要的方法。下面我们就这两个集合类进行对比：

  （1）ArrayList是Array的复杂版本
          ArrayList内部封装了一个Object类型的数组，从一般的意义来说，它和数组没有本质的差别，甚至于ArrayList的许多方法，如Index、IndexOf、Contains、Sort等都是在内部数组的基础上直接调用Array的对应方法。

  （2）存储的数据类型

          ArrayList可以存储异构对象，而Array只能存储相同数据类型的数据。

  （3）长度的可变

           Array的长度实际上是不可变的，二维变长数组实际上的长度也是固定的，可变的只是其中元素的长度。而ArrayList的长度既可以指定（即使指定了长度，也会自动2倍扩容）也可以不指定，是变长的。

   （4）存取和增删元素

           对于一般的引用类型来说，这部分的影响不是很大，但是对于值类型来说，往ArrayList里面添加和修改元素，都会引起装箱和拆箱的操作，频繁的操作可能会影响一部分效率。另外，ArrayList是动态数组，它不包括通过Key或者Value快速访问的算法，所以实际上调用IndexOf、Contains等方法是执行的简单的循环来查找元素，所以频繁的调用此类方法并不比你自己写循环并且稍作优化来的快，如果有这方面的要求，建议使用Hashtable或SortedList等键值对的集合。

  好了，关于这两个数据结构的对比我们就到这里，如果有觉得不妥的地方，欢迎大家指正。

  另外，这是我第一次写博客，求轻喷。