数组相信大家都不陌生,它和集合一样都可以持有多个对象 ,但两者的差别在哪里呢?
数组和集合的差别主要在三个方面:效率、保存类型、非空判断。
1.效率
数组是简单的线性序列,是 JAVA 中效率最高的存储结构,并且随机访问的效率也十分优异。但这种高效需要在数组定义时指定其长度,且之后无法扩展。集合虽然可以实现存储空间的动态分配,不过这会带来额外的开销。
我们先来看看两者在存储方面的效率。
public class ArrayAndList {
public static void creatItems(int size) {
System.out.println("生成元素:" + size + "个");
long arrayStart = System.currentTimeMillis();
int[] ints = new int[size];
for (int i = 0; i < size; i++) {
ints[i] = i;
}
long arrayEnd = System.currentTimeMillis();
System.out.println("数组耗时:" + (arrayEnd - arrayStart) + "ms");
long ListStart = System.currentTimeMillis();
ArrayList<Integer> integers = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < size; i++) {
integers.add(i);
}
long ListEnd = System.currentTimeMillis();
System.out.println("集合耗时:" + (ListEnd - ListStart) + "ms");
}
public static void main(String[] args) {
creatItems(1000*1000);
creatItems(10000*10000);
}
}
生成元素:1000000个
数组耗时:5ms
集合耗时:22ms
生成元素:100000000个
数组耗时:262ms
集合耗时:72535ms
同样是存储元素,我们发现随着数据量的增大,集合和数组在效率方面的差距愈发明显。
我们再来看看数组和集合在随机访问方面的性能。
下述例子为保证数组和集合中随机访问元素的下标是一致的,在生成 Random 是指定了相同的随机种子 45,故两者获取的随机数是完全一样的。
public class ArrayAndList {
public static void randItems(int count, int size) {
System.out.println("随机访问元素:" + count + "个,元素总数:" + size + "个");
Random random = new Random(47);
int[] ints = new int[size];
for (int i = 0; i < size; i++) {
ints[i] = i;
}
long arrayStart = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < size; i++) {
int j = ints[random.nextInt(ints.length)];
}
long arrayEnd = System.currentTimeMillis();
System.out.println("数组耗时:" + (arrayEnd - arrayStart) + "ms");
random = new Random(47);
ArrayList<Integer> integers = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < size; i++) {
integers.add(i);
}
long ListStart = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < size; i++) {
int j = integers.get(random.nextInt(integers.size()));
}
long ListEnd = System.currentTimeMillis();
System.out.println("集合耗时:" + (ListEnd - ListStart) + "ms");
}
public static void main(String[] args) {
randItems(100 * 100, 100 * 100 * 10);
randItems(1000 * 1000, 1000 * 1000 * 10);
}
}
随机访问元素:10000个,元素总数:100000个
数组耗时:3ms
集合耗时:4ms
随机访问元素:1000000个,元素总数:10000000个
数组耗时:64ms
集合耗时:670ms
从结果上不难看出,数组在随机访问方面也是明显优于集合。
2. 类型
数组可以定义为基本类型,但集合只能定义为包装类型,不过因为自动包装机制,基本类型也能放入集合中。
public static void main(String[] args) {
int a = 1;
int b = 2;
Integer c = 3;
int[] ints = new int[3];
ints[0] = a;
ints[1] = b;
ints[2] = c;
//无法编译,无法定义存储基本类型的集合
// ArrayList<int> intList = new ArrayList<>();
ArrayList<Integer> integers = new ArrayList<>();
integers.add(a);
integers.add(b);
integers.add(c);
}
3.非空判断
当我们需要判断容器中某个位置是否为空的时候,数组和集合都需要判断下标是否越界。不过因数组每一个容纳元素的位置都会被初始化null ,故还需要单独判断非空,在这方面比集合拥有额外的开销。
public static boolean arrayIsNull(int[] ints, int index) {
if (index < ints.length && ints[index] != 0) {
return true;
}
return false;
}
public static boolean listIsNull(ArrayList<Integer> integers, int index) {
if (index < integers.size()) {
return true;
}
return false;
}
上述例子中值得注意的是,int[ ] 存储的是基本类型,默认值均为 0,故判断是否被赋值,应判断 ints[index] != 0 ,若是具体类型,则应判断 != null 。