Java Array、List、Set互相转化

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

- Java ArrayListSet互相转化
  - ArrayListSet互转实例
  - ArraysasList 和 CollectiontoArray

1. Array、List、Set互转实例

1.1 Array、List互转

Array转List

String[] s = new String[]{
    
    "A", "B", "C", "D","E"};
List<String> list = Arrays.asList(s);

注意这里list里面的元素直接是s里面的元素( list backed by the specified array)，换句话就是说：对s的修改，直接影响list。

s[0] ="AA";
System.out.println("list: " + list);

输出结果

list: [AA, B, C, D, E]

List转Array

String[] dest = list.toArray(new String[0]);//new String[0]是指定返回数组的类型
System.out.println("dest: " + Arrays.toString(dest));

输出结果

dest: [AA, B, C, D, E]

注意这里的dest里面的元素不是list里面的元素，换句话就是说：对list中关于元素的修改，不会影响dest。

list.set(0, "Z");
System.out.println("modified list: " + list);
System.out.println("dest: " + Arrays.toString(dest));

输出结果

modified list: [Z, B, C, D, E]
dest: [AA, B, C, D, E]

可以看到list虽然被修改了，但是dest数组没有没修改。

1.2 List、Set互转

因为List和Set都实现了Collection接口，且addAll(Collection<? extends E> c);方法，因此可以采用addAll()方法将List和Set互相转换；另外，List和Set也提供了Collection<? extends E> c作为参数的构造函数，因此通常采用构造函数的形式完成互相转化。

//List转Set
Set<String> set = new HashSet<>(list);
System.out.println("set: " + set);
//Set转List
List<String> list_1 = new ArrayList<>(set);
System.out.println("list_1: " + list_1);

和toArray()一样，被转换的List(Set)的修改不会对被转化后的Set（List）造成影响。

1.3 Array、Set互转

由1.1 1.2可完成Array和Set的互转

//array转set
s = new String[]{
  
  "A", "B", "C", "D","E"};
set = new HashSet<>(Arrays.asList(s));
System.out.println("set: " + set);
//set转array
dest = set.toArray(new String[0]);
System.out.println("dest: " + Arrays.toString(dest));

2.`Arrays.asList()` 和 `Collection.toArray()`

上述列出的互相转换离不开Arrays.asList()和Collection.toArray()两个重要的方法；

This method acts as bridge between array-based and collection-based APIs, in combination with Collection.toArray. The returned list is serializable and implements RandomAccess.

Arrays.asList()

@SafeVarargs
  @SuppressWarnings("varargs")
  public static <T> List<T> asList(T... a) {
      return new ArrayList<>(a);
  }

这里出现的ArrayList<>并不是我们通常使用的java.util.ArrayList，因为java.util.ArrayList没有数组作为参数的构造函数。查看对应的源码发现，其实Arrays类的静态内部类。


 /** * @serial include */
  private static class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements RandomAccess, java.io.Serializable { 
     
      private static final long serialVersionUID = -2764017481108945198L;
      private final E[] a;

      ArrayList(E[] array) {
          a = Objects.requireNonNull(array);
      }

      @Override
      public int size() {
          return a.length;
      }

      @Override
      public Object[] toArray() {
          return a.clone();
      }

      @Override
      @SuppressWarnings("unchecked")
      public <T> T[] toArray(T[] a) {
          int size = size();
          if (a.length < size)
              return Arrays.copyOf(this.a, size,
                                   (Class<? extends T[]>) a.getClass());
          System.arraycopy(this.a, 0, a, 0, size);
          if (a.length > size)
              a[size] = null;
          return a;
      }

      @Override
      public E get(int index) {
          return a[index];
      }

      @Override
      public E set(int index, E element) {
          E oldValue = a[index];
          a[index] = element;
          return oldValue;
      }

      @Override
      public int indexOf(Object o) {
          E[] a = this.a;
          if (o == null) {
              for (int i = 0; i < a.length; i++)
                  if (a[i] == null)
                      return i;
          } else {
              for (int i = 0; i < a.length; i++)
                  if (o.equals(a[i]))
                      return i;
          }
          return -1;
      }

      @Override
      public boolean contains(Object o) {
          return indexOf(o) != -1;
      }

      @Override
      public Spliterator<E> spliterator() {
          return Spliterators.spliterator(a, Spliterator.ORDERED);
      }

      @Override
      public void forEach(Consumer<? super E> action) {
          Objects.requireNonNull(action);
          for (E e : a) {
              action.accept(e);
          }
      }

      @Override
      public void replaceAll(UnaryOperator<E> operator) {
          Objects.requireNonNull(operator);
          E[] a = this.a;
          for (int i = 0; i < a.length; i++) {
              a[i] = operator.apply(a[i]);
          }
      }

      @Override
      public void sort(Comparator<? super E> c) {
          Arrays.sort(a, c);
      }
  }

可以看到，这个由Arrays类实现的另一个Arrays$ArrayList，对于java.util.ArrayList类来讲，是比较简单粗糙的类。

没有扩容机制；
无法在指定位置add(int index, E element)，调用该方法会抛异常；

这些不同让这个ArrayList看起来实际上就是一个List-View的数组。

Collection.toArray()

虽然List、Set的具体实现类都对Collection.toArray()方法进行了不同程度的重写，但是大致都差不多。

这里选AbstractCollection.toArray()的实现：


public <T> T[] toArray(T[] a) {
        // Estimate size of array; be prepared to see more or fewer elements
        int size = size();
        T[] r = a.length >= size ? a :
                  (T[])java.lang.reflect.Array
                  .newInstance(a.getClass().getComponentType(), size);//如果给定的参数T[] a的长度足够存放当前collection(list or set)的元素，则采用该参数来存放元素；否则则根据参数给定的类型反射生成一个数组；
  //因此这里的参数T[] a有俩作用；第一：可能用作存放元素；第二：为返回数组提供类型
        Iterator<E> it = iterator();
        for (int i = 0; i < r.length; i++) {
            if (! it.hasNext()) { // fewer elements than expected 集合的size少于给定的参数数组的长度
                if (a == r) {
                    r[i] = null; // null-terminate 最后一个元素被设置为null，表明collection元素结束；
                } else if (a.length < i) {
                    return Arrays.copyOf(r, i);
                } else {
                    System.arraycopy(r, 0, a, 0, i);
                    if (a.length > i) {
                        a[i] = null;
                    }
                }
                return a;
            }
            r[i] = (T)it.next();
        }
        // more elements than expected
        return it.hasNext() ? finishToArray(r, it) : r;
    }