Как сделать из коллекции массив

Обновлено: 06.07.2024

Массивы в Java — это структура данных, которая хранит упорядоченные коллекции фиксированного размера элементов нужного типа. В Java массив используется для хранения коллекции данных, но часто бывает полезно думать о массиве как о совокупности переменных одного типа.

Вместо объявления отдельных переменных, таких как number0, number1, . и number99, Вы объявляете одну переменную массива, например, numbers и используете numbers[0], numbers[1], . и numbers[99], для отображения отдельных переменных.

Данная статья ознакомит Вас как в Java объявить массив переменных, создать и обрабатывать массив с помощью индексированных переменных.

Объявление массива

Чтобы использовать массив в программе, необходимо объявить переменную для ссылки на массив, и Вы должны указать тип массива, который может ссылаться на переменную. Синтаксис для объявления переменной массива:

Примечание: стиль dataType[] arrayRefVar является предпочтительным. Стиль dataType arrayRefVar[] происходит из языка C/C++ и был принят в Java для C/C++-программистов.

Пример

Следующие фрагменты кода примеры использования данного синтаксиса:

Создание массива

В Java создать массив можно с помощью оператора new с помощью следующего синтаксиса:

Вышеуказанное объявление делает две вещи:

Создает массив, используя new dataType[arraySize];
Ссылка на недавно созданный массив присваивается переменной arrayRefVar.

Объявление переменной, создание и присвоение переменной ссылки массива могут быть объединены в одном операторе, как показано ниже:

В качестве альтернативы массивы в Java можно создавать следующим образом:

Элементы массива доступны через индекс. Отсчет индексов ведется от 0; то есть они начинают от 0 и до arrayRefVar.length-1.

Пример

Следующий оператор объявляет массив переменных myList, создает массив из 10 элементов типа double и присваивает ссылку myList:

Изображение отображает массив myList. Здесь myList имеет десять значений double и индексы от 0 до 9.

Работа с массивами

При работе с элементами массива, часто используют цикл for или цикл foreach потому, что все элементы имеют одинаковый тип и известный размер.

Пример

Полный пример, показывающий, как создавать, инициализировать и обработать массив:

Получим следующий результат:

Цикл foreach

JDK 1.5 представила новый цикл for, известный как цикл foreach или расширенный цикл for, который позволяет последовательно пройти весь массив без использования индекса переменной.

Пример

Следующий код отображает все элементы в массиве myList:

Получим следующий результат:

Передача массива в метод

Также как можно передать значение примитивного типа в метод, можно также передать массив в метод. Например, следующий метод отображает элементы в int массиве:

Его можно вызвать путем передачи массива. Например, следующий оператор вызывает метод printArray для отображения 3, 1, 2, 6, 4 и 2:

Возврат массива из метода

Метод может также возвращать массив. Например, метод, показанный ниже, возвращает массив, который является реверсирование другого массива:

Методы для массива

Класс java.util.Arrays содержит различные статические методы для поиска, сортировки, сравнения и заполнения элементов массива. Методы перегружаются для всех примитивных типов.

№	Описание
1	public static int binarySearch(Object[] a, Object key) Ищет заданный массив объектов (byte, int, double, и т.д.) для указанного значения, используя алгоритм двоичного поиска. Массив должен быть отсортирован до выполнения этого вызова. Это возвращает индекс ключа поиска, если он содержится в списке; в противном случае (-(точка вставки + 1).
2	public static boolean equals(long[] a, long[] a2) Возвращает значение true, если два указанных массивах равны друг другу. Два массива считаются равными, если оба массива содержат одинаковое количество элементов, и все соответствующие пары элементов в двух массивах равны. Такой же метод может быть использован всеми другими примитивными типами данных (byte, short, int и т.д.).
3	public static void fill(int[] a, int val) Присваивает определенное значение int к каждому элементу указанного целочисленного массива. Такой же метод может быть использован всеми другими примитивными типами данных (byte, short, int и т.д.).
4	public static void sort(Object[] a) Этот метод сортировки сортирует указанный массив объектов в порядке возрастания, в соответствии с естественным порядком его элементов. Такой же метод может быть использован всеми другими примитивными типами данных (byte, short, int и т.д.).

Пример 1: создание, объявление переменных, определение (выделение памяти) и инициализация массива

В качестве примера возьмем тип данных int. Вы же можете использовать любой другой тип данных.

Пример 2: длина массива

Узнать размер массива в Java можно с помощью метода length(). Данный метод позволяет определить размерность массива.

Получим следующий результат:

Пример 3: максимальный элемент массива

Простые способы для того, чтобы найти максимальное число в массиве в Java. Сперва воспользуемся методом Math.max().

Получим следующий результат:

Ещё один пример нахождения максимального числа в массиве в Java. Здесь мы не будем использовать какие-либо методы.

Получим следующий результат:

Пример 4: минимальный элемент массива

Написанный ниже код практически ничем не отличается от кода, описанного в примере 3. Он в точности наоборот, просто здесь мы ищем минимальное число в массиве в Java. В первом способе воспользуемся методом Math.min().

Получим следующий результат:

Пример 5: сумма массива

В этом примере рассмотрим как получить сумму элементов массива в Java.

Получим следующий результат:

А в этом примере используем улучшенный цикл for, чтобы найти сумму массива.

Получим следующий результат:

Пример 6: вывод массива

В данном примере рассмотрим как вывести массив на экран в Java.

Получим следующий результат:

Пример 7: вывод четных и нечетных элементов массива

В примере показано как вывести четные и нечетных элементы массива в Java.

Получим следующий результат:

Пример 8: вывод элементов массива с четным и нечетным индексом

В примере показано как вывести на экран элементы массива с четным и нечетным индексом.

В Java массивы имеют фиксированную длину и не могут быть увеличены или уменьшены. Класс ArrayList реализует интерфейс List и может менять свой размер во время исполнения программы, при этом не обязательно указывать размерность при создании объекта. Элементы ArrayList могут быть абсолютно любых типов в том числе и null.

Пример создания объекта ArrayList

Можно инициализировать массив на этапе определения. Созданный объект list содержит свойство size. Обращение к элементам массива осуществляется с помощью метода get(). Пример :

Добавление элемента в массив ArrayList, метод add

Работать с ArrayList просто: необходимо создать объект и вставлять созданные объекты методом add(). Обращение к элементам массива осуществляется с помощью метода get(). Пример:

Замена элемента массива ArrayList, метод set

Чтобы заменить элемент в массиве, нужно использовать метод set() с указанием индекса и новым значением.

Удаление элемента массива ArrayList, метод remove

Для удаления элемента из массива используется метод remove(). Можно удалять по индексу или по объекту:

ПРИМЕЧАНИЕ: элементы, следующие после удалённого элемента, перемещаются на одну позицию ближе к началу. То же самое относится и к операции вставки элемента в середину списка.

Для очистки всего массива используется метод clear():

Определение позиции элемента ArrayList, метод indexOf

В списочном массиве ArrayList существует метод indexOf(), который ищет нужный элемент и возвращает его индекс.

Отсчёт в массиве начинается с 0, если индекс равен 2, значит он является третьим в массиве.

Проверка наличие элемента в ArrayList, метод contains

Чтобы узнать, есть в массиве какой-либо элемент, можно воспользоваться методом contains(), который вернёт логическое значение true или false в зависимости от присутствия элемента в наборе :

Понятно, что в массиве никаких овощей быть не может, поэтому в консоле будет отображено false.

Создание массива из элементов ArrayList, метод toArray

Для конвертирования набора элементов в обычный массив необходимо использовать метод toArray().

Интерфейс List

java.util.List является интерфейсом и его следует использовать вместо ArrayList следующим образом :

Или укороченный вариант для Java 7:

В примере тип ArrayList заменен на List, но в объявлении оставлен new ArrayList(). Всё остальное остаётся без изменений. Это является рекомендуемым способом.

Интерфейс List реализует более общий интерфейс коллекции Collection.

Преобразование массива в список, Arrays

Для создания массива можно не только добавлять по одному объекту через метод add(), но и сразу массив с использованием Arrays.asList(. ).

Пример создания и инициализации массива из объектов Integer.

У данного способа есть недостаток. Если вы определили списочный массив таким образом, то уже не можете вставлять или удалять элемент, хотя при этом можете изменять существующий элемент.

Иногда от коллекции требуется неограниченная вместимость и простота использования списка, но при этом константное время доступа к произвольному элементу, как в массиве. В этом случае используется список на основе массива — динамический массив (Array List).

Класс ArrayList

ArrayList — это коллекция, которая реализует интерфейс IList и использует массив для хранения элементов. Как и связный список, ArrayList может хранить произвольное число элементов (ограниченное только объемом доступной памяти), но в остальном ведет себя как массив.

Массив из T ( _items ) для хранения элементов.
Конструктор по умолчанию, который создает пустой список.
Конструктор, принимающий целое число, который создает список с заданной вместимостью. Заметьте, что вместимость списка и его длина — это не одно и то же. На практике может встретиться ситуация, когда такой конструктор позволит пользователю избежать большого количества расширений внутреннего массива.

Вставка элементов

Вставка элементов в динамический массив отличается от вставки в связный список. На то есть две причины. Первая: динамический массив поддерживает вставку в середину массива, тогда как в связный список можно вставлять только в конец или начало. Вторая: вставка элемента в связный список всегда выполняется за константное время. Вставка в динамический массив может занимать как O(1), так и O(n) времени.

Расширение массива

По мере добавления элементов внутренний массив может переполниться. В этом случае необходимо сделать следующее:

Теперь осталось ответить на вопрос, какого размера должен быть новый массив. Это определяется стратегией роста динамического массива. Мы рассмотрим две стратегии и для обеих посмотрим, насколько быстро растет массив и насколько его рост снижает производительность.

Увеличение вдвое (подход Mono и Rotor)

Существуют две реализации ArrayList , код которых можно найти в сети: Mono и Rotor. Обе используют простой алгоритм увеличения размера массива, увеличивая его вдвое при необходимости. Если изначальный размер массива равен нулю, то новый будет вмещать 16 элементов: size = size == 0 ? 16 : size * 2;

Этот алгоритм делает меньше выделений памяти, но тратит больше места, чем вариант, принятый в Java. Другими словами, он обеспечивает более частые случаи вставки за константное время ценой использования большего количества памяти. Процесс создания нового массива и копирования в него элементов будет происходить реже.

Медленный рост (подход Java)

В Java используется похожий подход, но массив растет медленнее. Размер нового массива определяется следующим образом: size = (size * 3) / 2 + 1;

Найти несколько DOM-элементов и получить к ним доступ из JavaScript можно разными способами: querySelectorAll , getElementsByTagName , children и так далее. В итоге в каждом случае будет возвращена коллекция — сущность, которая похожа на массив объектов, но при этом им не является, на самом деле это набор DOM-элементов. Стоит учесть, что фактически разные методы возвращают разные коллекции:

HTMLCollection — коллекция непосредственно HTML-элементов.
NodeList — коллекция узлов, более абстрактное понятие. Например, в DOM-дереве есть не только узлы-элементы, но также текстовые узлы, узлы-комментарии и другие, поэтому NodeList может содержать другие типы узлов.

При работе с DOM-элементами тип коллекции значительной роли не играет, поэтому для удобства будем рассматривать их как одну сущность — коллекцию.

Во время работы с коллекциями можно столкнуться с поведением, которое покажется странным, если не знать один нюанс — они бывают живыми (динамическими) и неживыми (статическими). То есть либо реагируют на любое изменение DOM, либо нет. Вид коллекции зависит от способа, с помощью которого она получена. Рассмотрим на примере.

Разница между живыми и неживыми коллекциями

Допустим, в разметке есть список книг:

Для взаимодействия с книгами получим с помощью JavaScript список всех нужных элементов. Чтобы в дальнейшем увидеть разницу между видами коллекций, используем разные способы поиска элементов — свойство children и метод querySelectorAll :

Пока никакой разницы не видно. В обоих случаях console.log выведет одни и те же элементы. Но что, если попробовать удалить из DOM одну из книг?

В первом случае информация о количестве элементов внутри коллекции автоматически обновилась после удаления одного элемента из DOM — эта коллекция живая. Во втором случае в переменной notLiveBooks хранится первоначальное состояние коллекции, которое было актуально на момент вызова метода querySelectorAll . Эта коллекция неживая, она ничего не знает об изменении DOM. При этом доступна ссылка на удалённый элемент book--one , которого фактически больше нет в DOM.

Другие способы получить коллекцию

Кроме children и querySelectorAll есть другие способы поиска DOM-элементов:

getElementsByTagName(tag) — находит все элементы с заданным тегом,
getElementsByClassName(className) — находит все элементы с заданным классом,
getElementsByName(name) — находит все элементы с заданным атрибутом name .

Все эти методы возвращают живые коллекции. Они используются реже, потому что в большинстве случаев удобнее применять querySelectorAll , но могут встречаться в старом коде.

Как использовать

Для решения большинства задач можно ограничиться неживыми коллекциями. Но если нужно сохранить ссылку на реальное состояние DOM — понадобится живая коллекция. Это удобно в тех случаях, когда программе нужно постоянно манипулировать списком элементов, которые могут регулярно удаляться и добавляться. Хороший пример — задачи в таск-трекере. С помощью живой коллекции можно хранить именно те задачи, которые фактически существуют в данный момент времени.

Структура и некоторые свойства коллекции имеют много общего с массивом. Например, у неё тоже есть свойство length , и элементы коллекции можно перебирать в цикле for. of , потому что это перечисляемая сущность. Но, как упоминалось ранее, коллекции не во всём похожи на обычные массивы. С коллекциями не работают такие методы массивов, как push , splice и другие. Для их использования нужно преобразовать коллекцию в массив — например, с помощью метода Array.from :

При этом нужно помнить — массив статичен, поэтому при таком преобразовании теряются преимущества живых коллекций.

Читайте также: