Java Arrays 和 List的相互转化

最近在 leetcode 刷题的时候遇到过好几次这样的情况：需要返回的数据类型是数组(Arrays)，但是求解的时候并不知道数组的长度，这时候就需要先用 List 进行临时存储，最后再转化为 Arrays 返回。所以这里将 java 中 Arrays 和 List 之间的转化总结一下。

`Arrays` 转为 `List`

1. 利用`Arrays.asList()` 方法

Arrays类提供了 asList() 方法，我们先来看看源码：

可以看到，Arrays.asList() 是泛型方法，传入的必须是对象数组而不是基本数据类型的数组。首先拿 String 数组来看一下:

没有问题，数组“变成了” List，并且可以通过List的 get() 方法进行元素访问。但是换成 int[] 数组呢？

Eclipse提示出错了，需要将 List 的元素类型换成 int[]，也就是说对于基本数据类型的数组，Arrays.asList() 会将整个数组作为一个最后返回的列表中的一个对象。不信的话就改成 int[] 试一下，看结果：

所以，对于基本数据类型的数组，是不能用 Arrays.asList() 将其转化为 List的。

另一个坑

是不是以为对于对象数组，Arrays.asList()就可以无脑使用了呢？还是图样图森破啊。再看看源码：

发现了吧！Arrays.asList()这里返回的ArrayList并不是java.util.ArrayList，而是java.util.Arrays自己定义的一个静态内部类，这个内部类继承了AbstarctList类。并且，这个自定义的内部类并没有实现java.util.List 的修改方法例如add、remove等。因此对于转化后的List对象如果进行修改会报异常！！

2. 使用 Java8 的`Stream`接口

挖完坑之后当然是要填坑了。其实自己实现Arrays 转为 List最简单的就是遍历添加了，不用多说。这里说一个Java8以上版本中的高级操作——Stream接口，这个接口主要就是用来支持对元素流的函数式操作，更详细的介绍可以参考官方文档。先给出转化代码：

public static void main(String[] args) {

    int[] arr = {1, 2, 3};

    List<Integer> ls =  Arrays.stream(arr).boxed().collect(Collectors.toList());

    System.out.println(ls.get(0));

}

上面代码得到的 ls 支持列表的元素操作函数。Arrays.stream() 函数返回一个IntStream对象(存储原始int类型的Stream)，boxed()函数是 IntStream 对象的装箱函数，返回Stream<Integer>对象。collect()函数根据指定的Collector 对流元素进行对应操作，上面代码中 Collectors.toList() 返回一个将所有元素收集到一个 List中的 Collector。

`List` 转为 `Arrays`

1. 使用 `List.toArray()`方法

List 有两个toArray()方法，其中无参的toArray()方法返回的是Object[]数组，也无法通过强制类型转换转换成别的类型（所以不明白无参的这个方法应用场景在哪里）。此外还有一个有参的泛型方法 <T> T[] toArray(T[] a)，这个方法可以返回指定类型的数组，但是也只能是引用类型：

List<String> ls = new ArrayList<>();

ls.add("java");

ls.add("python");

ls.add("php");

String[] arr = ls.toArray(new String[0]);

System.out.println(arr[1]);

像这样就没问题，但是对于基本数据类型像char、int这样就会报错，必须指定为对应的包装类才可以。因此即使是 <T> T[] toArray(T[] a)这个方法，也无法直接将Integer的列表转化为int[]数组。

2. 使用 Java8 的`Stream`接口

以List<Integer> 到 int[]为例，下面这段代码就可以实现转化：

List<Integer> ls = new ArrayList<>();

ls.add(1);

ls.add(3);

ls.add(4);

int[] arr = ls.stream().mapToInt(Integer::intValue).toArray();

System.out.println(arr[1]);

首先通过stream()方法将列表转化为流对象，再通过mapToInt()函数将流对象中的元素映射成int类型，最后通过Stream的 toArray方法转化为数组。其中mapToInt() 参数为给定的映射函数，这里表示映射到int类型。::也是java8中的操作符，表示对Integer类的intValue()方法的调用，更多的使用方式可以看官方文档。

总结

Java集合中只能存放引用类型的数据，不能存放基本数据类型，因此在对基本数据类型数据进行“Arrays-to-List”或者“List-to-Arrays”操作的时候，类本身的方法可能不适用，这时候就必须手动遍历转化，或者利用Java8的Stream接口帮助实现。上面的实现看起来好像是把简单问题变复杂了，确实在进行简单转化的时候遍历复制元素是最方便的，但是Stream接口还有一些强大的功能，如果转化过程中还有一些复杂操作像元素筛选、过滤等 Stream 接口就能够用到了。