Java 中 ArrayList 转 int 数组

简介

在 Java 编程中，ArrayList 是一个非常常用的动态数组类，它提供了方便的元素添加、删除和访问操作。然而，在某些场景下，我们可能需要将 ArrayList 转换为普通的 int 数组，例如在调用一些只接受数组作为参数的方法时。本文将详细介绍 Java 中 ArrayList 转换为 int 数组的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践。

基础概念

ArrayList

ArrayList 是 Java 集合框架中的一个类，它实现了 List 接口，基于动态数组实现。与普通数组不同，ArrayList 可以自动调整大小，方便地添加和删除元素。以下是创建一个 ArrayList 并添加元素的示例：

import java.util.ArrayList;

public class ArrayListExample {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
        arrayList.add(1);
        arrayList.add(2);
        arrayList.add(3);
        System.out.println(arrayList);
    }
}

int 数组

int 数组是 Java 中的基本数据类型数组，用于存储一组整数。数组的大小在创建时就确定，不能动态改变。以下是创建一个 int 数组并初始化的示例：

public class IntArrayExample {
    public static void main(String[] args) {
        int[] intArray = {1, 2, 3};
        for (int num : intArray) {
            System.out.println(num);
        }
    }
}

使用方法

方法一：使用循环手动转换

这是最基本的方法，通过遍历 ArrayList 并将元素逐个复制到 int 数组中。

import java.util.ArrayList;

public class ArrayListToIntArrayManual {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
        arrayList.add(1);
        arrayList.add(2);
        arrayList.add(3);

        int[] intArray = new int[arrayList.size()];
        for (int i = 0; i < arrayList.size(); i++) {
            intArray[i] = arrayList.get(i);
        }

        for (int num : intArray) {
            System.out.println(num);
        }
    }
}

方法二：使用 Java 8 的 Stream API

Java 8 引入了 Stream API，提供了更简洁的方式来处理集合。可以使用 stream() 方法将 ArrayList 转换为流，然后使用 mapToInt() 方法将流中的元素转换为 int 类型，最后使用 toArray() 方法将流转换为 int 数组。

import java.util.ArrayList;
import java.util.stream.IntStream;

public class ArrayListToIntArrayStream {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
        arrayList.add(1);
        arrayList.add(2);
        arrayList.add(3);

        int[] intArray = arrayList.stream().mapToInt(Integer::intValue).toArray();

        for (int num : intArray) {
            System.out.println(num);
        }
    }
}

常见实践

在排序中使用

有时需要对 ArrayList 中的元素进行排序，并且排序后需要将结果存储在 int 数组中。可以先对 ArrayList 进行排序，然后再转换为 int 数组。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;

public class SortAndConvert {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
        arrayList.add(3);
        arrayList.add(1);
        arrayList.add(2);

        Collections.sort(arrayList);

        int[] intArray = arrayList.stream().mapToInt(Integer::intValue).toArray();

        for (int num : intArray) {
            System.out.println(num);
        }
    }
}

作为方法参数传递

某些方法只接受 int 数组作为参数，此时需要将 ArrayList 转换为 int 数组后再调用这些方法。

import java.util.ArrayList;

public class PassAsParameter {
    public static void printArray(int[] arr) {
        for (int num : arr) {
            System.out.println(num);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
        arrayList.add(1);
        arrayList.add(2);
        arrayList.add(3);

        int[] intArray = arrayList.stream().mapToInt(Integer::intValue).toArray();
        printArray(intArray);
    }
}

最佳实践

性能考虑

对于小规模的 ArrayList，手动循环转换和使用 Stream API 的性能差异不大。
对于大规模的 ArrayList，手动循环转换的性能通常更好，因为 Stream API 会引入额外的开销。

代码可读性

当代码逻辑简单时，使用 Stream API 可以使代码更简洁易读。
当需要处理复杂的逻辑时，手动循环转换可以更好地控制每一步操作。

小结

本文介绍了 Java 中 ArrayList 转换为 int 数组的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践。手动循环转换是最基本的方法，适用于各种场景；Java 8 的 Stream API 提供了更简洁的语法，适合处理简单的转换任务。在实际应用中，需要根据性能和代码可读性的需求选择合适的方法。

参考资料

《Effective Java》（第三版）