Java中Array、List、Map相互轉(zhuǎn)換的方法詳解

更新時(shí)間：2023年08月25日 10:56:23 作者：流蘇打

這篇文章主要介紹了Java中Array、List、Map相互轉(zhuǎn)換的方法詳解,在實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)中或者一些算法面試題目中經(jīng)常需要用到Java中這三種類型的相互轉(zhuǎn)換,比如對于一個(gè)整型數(shù)組中尋找一個(gè)整數(shù)與所給的一個(gè)整數(shù)值相同,需要的朋友可以參考下

引言

在實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)中或者一些算法面試題目中經(jīng)常需要用到Java中這三種類型的相互轉(zhuǎn)換，比如對于一個(gè)整型數(shù)組中尋找一個(gè)整數(shù)與所給的一個(gè)整數(shù)值相同，正常情況下第一反應(yīng)會想到用for循環(huán)直接遍歷這個(gè)數(shù)組就可以實(shí)現(xiàn)，不過這種情況下時(shí)間復(fù)雜度將會是O(n),空間復(fù)雜度是O(1)。

如果再多加幾個(gè)條件還使用多層for循環(huán)嵌套的話也可以實(shí)現(xiàn)，不過時(shí)間復(fù)雜度將會以指數(shù)級增長。

我們可以說多層for循環(huán)嵌套可以實(shí)現(xiàn)功能，但就執(zhí)行時(shí)間來說，它絕不會是一個(gè)好的解決方法。那么如何降低時(shí)間復(fù)雜度呢，這個(gè)時(shí)候我們可以考慮一下將這個(gè)整型數(shù)組轉(zhuǎn)換為一個(gè)Map，因?yàn)镸ap是以key，value鍵值對形式存儲，value允許重復(fù)，但是key不允許重復(fù)。

使用Map中map.containsKey()方法可以輕松實(shí)現(xiàn)對于key是否存在一個(gè)值的查找，此種方法時(shí)間復(fù)雜度為O(1)，空間復(fù)雜度為O(n),其中 n是數(shù)組中的元素?cái)?shù)量,主要為哈希表的開銷。

這就降低了方法的執(zhí)行時(shí)間，算是一種算法上的優(yōu)化。

補(bǔ)充

一個(gè)好的算法要求正確性、可讀性、健壯性、時(shí)間效率高而且空間使用率低、簡單性。

算法的復(fù)雜度分為時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。

時(shí)間復(fù)雜度：

時(shí)間復(fù)雜度實(shí)際上是一個(gè)函數(shù)，代表基本操作重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)，進(jìn)而分析函數(shù)雖變量的變化來確定數(shù)量級，數(shù)量級用O表示，如O(1),O(n),O(n^2)等。

空間復(fù)雜度：

是對一個(gè)算法在運(yùn)行過程中臨時(shí)占用存儲空間的度量，一個(gè)算法在計(jì)算機(jī)存儲器上所占用的存儲空間包括存儲算法本身所占用的空間，算數(shù)和輸入輸出所占用的存儲空間以及臨時(shí)占用存儲空間三個(gè)部分，算法的輸入輸出數(shù)據(jù)所占用的存儲空間是由待解決的問題來決定的，通過參數(shù)表由調(diào)用函數(shù)而來，它隨本算法的不同而改變，存儲算法本身所占用的存儲空間有算法的書寫長短成正比。算法在運(yùn)行過程中占用的臨時(shí)空間由不同的算法決定。

時(shí)間復(fù)雜度與空間復(fù)雜度沒有必然聯(lián)系，但是也有以空間換時(shí)間或時(shí)間換空間，現(xiàn)今項(xiàng)目中一般要求效率，大部分需要降低執(zhí)行時(shí)間即降低時(shí)間復(fù)雜度，以空間換時(shí)間來提高效率。不過在這兩者之間取舍需要具體問題具體分析。

正文：

Array轉(zhuǎn)List：

有兩種方法可以將array轉(zhuǎn)為list，一種是使用Arrays.asList()方法直接轉(zhuǎn)換，不過此種方法的list長度固定，無法進(jìn)行添加刪除操作。

另一種是使用for循環(huán)遍歷數(shù)組元素逐個(gè)添加進(jìn)一個(gè)空的list中。

    /**
     * 方法一：使用Arrays.asList()方法將數(shù)組轉(zhuǎn)為list，不過此種方法有限制，返回的對象是Arrays的內(nèi)部類
     * 對于轉(zhuǎn)換后的list操作仍然反映在原數(shù)組上，因此這個(gè)list是定長的，無法使用list的add()喝remove()方法
     */
    public static void array_list(String[] array){
       List<String> list = Arrays.asList(array);
        System.out.println("數(shù)組轉(zhuǎn)List 的第一種方法:"+list);
//        list.remove("李四");
//        list.add("劉六");
//        System.out.println(“修改后：”list);
    }

    /**
     * 方法二：正常情況下array轉(zhuǎn)換為list,使用for循環(huán)將數(shù)組中的元素逐個(gè)添加到一個(gè)空的list中
     */
    public static void array_list2(String[] array){
        List<String> list = new ArrayList<>();
        for (int i=0;i<array.length;i++){
                list.add(array[i]);
        }
        System.out.println("數(shù)組轉(zhuǎn)List 的第二種方法:"+list);
        list.remove("李四");
        list.add("劉六");
        System.out.println("修改后："+list);
    }

List轉(zhuǎn)為Array：

使用list.toArray()將List直接轉(zhuǎn)換為Array

    //List轉(zhuǎn)Array
    public static void list_array(List<String> list){
        String[] array =list.toArray(new String[list.size()]);
        System.out.println("List轉(zhuǎn)數(shù)組："+array);
    }

Array轉(zhuǎn)Map：

當(dāng)數(shù)組是一維數(shù)組時(shí)，奇數(shù)位是key鍵，偶數(shù)位是value值。數(shù)組有奇數(shù)個(gè)元素時(shí)，舍棄最后一個(gè)元素。

    //Array轉(zhuǎn)Map
    /**
     *一維數(shù)組時(shí)，奇數(shù)位為key鍵，偶數(shù)位為value，如果有奇數(shù)個(gè)元素，最后一個(gè)舍掉
     */
    public static void array_map(String[] array) {
        Map map = MapUtils.putAll(new HashMap(),array);
        System.out.println("數(shù)組轉(zhuǎn)Map："+map);
    }

當(dāng)數(shù)組是二維數(shù)組時(shí)，可以看作兩個(gè)一維數(shù)組，使用ArrayUtils.toMap()方法轉(zhuǎn)換

    /**
     * 二維數(shù)組時(shí)，當(dāng)成兩個(gè)一維數(shù)組,使用ArrayUtils.toMap()方法轉(zhuǎn)換
     */
    public static void array_map2(String[][] array2){
        Map map2 = ArrayUtils.toMap(array2);
        map2.put("南昌","江西");
        System.out.println("二維數(shù)組轉(zhuǎn)Map："+map2);
    }

Map轉(zhuǎn)Array

Map只需要value值時(shí)，將Map的values轉(zhuǎn)為一維數(shù)組：

使用map.values().toArray()方法將map轉(zhuǎn)為object類型的數(shù)組，特定類型數(shù)組需要再次轉(zhuǎn)換。

    //Map轉(zhuǎn)Array
    /**
     *Map只需要value值時(shí)，將Map的values轉(zhuǎn)為一維數(shù)組
     *使用map.values().toArray()將map轉(zhuǎn)為object數(shù)組，如果想要轉(zhuǎn)為特定類型的數(shù)組需要再進(jìn)一步轉(zhuǎn)換
     */
    public static void map_array(Map<Integer,String> map){
        Object[] obj =  map.values().toArray();
        /**
         * 第一種，使用Arrays.copyOf()方法將原數(shù)組內(nèi)的元素拷貝到一個(gè)新的String類型的數(shù)組
         * Arrays.copyOf(原數(shù)組，復(fù)制的長度，指定轉(zhuǎn)換的類型)
         */
        String[] array = Arrays.copyOf(obj,obj.length,String[].class);
        System.out.println("Map轉(zhuǎn)Array的第一種方法："+array);
        /**
         * 第二種方法，直接強(qiáng)制轉(zhuǎn)換數(shù)組為指定類型
         * 此處toArray()中的參數(shù)需要一個(gè)T[] a,new String[0]相當(dāng)于開辟了一個(gè)長度為0的String[],并且指定了泛型。
         * 這里的用new String[0]只是為了指定函數(shù)的形參數(shù)，最終返回的String[]的長度是由你的list存儲內(nèi)容的長度決定了。
         * new String[0]就是起一個(gè)模板的作用，指定了返回?cái)?shù)組的類型，0是為了節(jié)省空間，因?yàn)樗皇菫榱苏f明返回的類型。
         * 因此list.toArray()方法中的參數(shù)也可以使用String[0]來指代
         */
        String[] array2 =map.values().toArray(new String[0]);
        System.out.println("Map轉(zhuǎn)Array的第二種方法："+array2);
        /**
         * 第三種方法，使用Java8中Arrays.stream()方法，將對象數(shù)組轉(zhuǎn)為順序Stream，然后使用toArray方法將流的元素累積到新的字符串?dāng)?shù)組中
         * String[]::new 是Java8中新定義的一種寫法叫做方法引用，以下這種寫法是調(diào)用了構(gòu)造器引用，為了生成一個(gè)String類型數(shù)組
         */
        String[] array3 = Arrays.stream(obj).toArray(String[]::new);
        System.out.println("Map轉(zhuǎn)Array的第三種方法："+array3);
    }

Map需要保留key與value時(shí)，將Map轉(zhuǎn)為二維數(shù)組:

    /**
     * 第二種：使用for循環(huán)和迭代器遍歷這個(gè)map，將它的key與value逐個(gè)添加到一個(gè)定長的二維數(shù)組中
     */
        public static void map_array2(Map<Integer,String> map){
            if (map!=null && !map.isEmpty()){
                //以map的長度作為二維數(shù)組的長度，其中每個(gè)元素就是一個(gè)長度為2的小數(shù)組存放key與value
                Object[][] obj = new Object[map.size()][2];
                /**
                 * map.entrySet()是把HashMap類型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成集合類型
                 * map.entrySet().iterator()是去獲得這個(gè)集合的迭代器，保存在iterator里面。
                 */
                Iterator iterator = map.entrySet().iterator();
               for(int i=0;i<map.size();i++){
                    Map.Entry entry = (Map.Entry) iterator.next();
                    Object key = entry.getKey();
                    Object value = entry.getValue();
                    obj[i][0] = key;
                    obj[i][1] = value;
                }
                System.out.println("Map轉(zhuǎn)為二維數(shù)組Array："+obj);
            }
        }

List轉(zhuǎn)Map：

通常情況下我們從數(shù)據(jù)庫中獲取的都是多條數(shù)據(jù)的list，即多條指定對象格式數(shù)據(jù)來轉(zhuǎn)換Map。

這時(shí)候需要使用一個(gè)Student（int id,int age,String name,String sex）來輔助我們實(shí)現(xiàn)。

  //List轉(zhuǎn)Map
    /**
     *通常情況下我們都是充數(shù)據(jù)庫中查出一個(gè)具體對象多條數(shù)據(jù)的list，以下我們就使用一個(gè)Student類來輔助實(shí)現(xiàn)
     */
    public static void list_map(List<Student> studentList){
        //第一種方法：使用for循環(huán)遍歷list逐個(gè)插入map中
        Map<Integer,Object> map = new HashMap<>();
        for(Student student:studentList){
            map.put(student.getId(),student);
        }
        System.out.println("List轉(zhuǎn)Map的第一種方法："+map);
        /**
         *  第二種方法，使用Java8中stream中的Collectors.toMap方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
         *  如果你的key鍵沒有設(shè)定唯一值，防止key鍵重復(fù)，使用Java8新特性中的lambda表達(dá)式來表示如果重復(fù)，后面就就會覆蓋
         */
        Map<Integer,String> map2 = studentList.stream().collect
                (Collectors.toMap(Student::getId,Student::getName,(key1,key2)->key2));
        System.out.println("List轉(zhuǎn)Map的第二種方法："+map2);
    }

Map轉(zhuǎn)List：

Map中的value值轉(zhuǎn)List就直接轉(zhuǎn)換即可

    //Map轉(zhuǎn)List
    public static void map_list(Map<Integer,String> map){
        List<String> list = new ArrayList(map.values());
        System.out.println("Map轉(zhuǎn)List："+list);
    }

完整工具類代碼:array_map_list

package com.example.demo.utils;
import org.apache.commons.collections.MapUtils;
import org.apache.commons.lang.ArrayUtils;
import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;
/**
 * @author zhangqianwei
 * @date 2021/9/6 15:38
 */
public class array_map_list {
    //Array、Map、List相互轉(zhuǎn)換
    public static void main(String[] args) {
        String[] array = {"張三","李四","王五"};
        //Array轉(zhuǎn)List
        array_list(array);
        array_list2(array);
        //List轉(zhuǎn)Array
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("手機(jī)");
        list.add("電腦");
        list.add("平板");
        list_array(list);
        //Array轉(zhuǎn)Map
        array_map(array);
        String[][] array2 = { { "南京", "江蘇" }, { "武漢", "湖北" },
                { "合肥", "安徽" }, { "杭州", "浙江" }, { "長沙", "湖南" } };
        array_map2(array2);
        //Map轉(zhuǎn)Array
        Map<Integer,String> map = new HashMap<>();
        map.put(1,"一");
        map.put(2,"二");
        map.put(3,"三");
        map_array(map);
        map_array2(map);
        //List轉(zhuǎn)Map
        Student student = new Student();
        student.setId(1);
        student.setName("小張");
        student.setAge(18);
        student.setSex("男");
        Student student2 = new Student();
        student2.setId(2);
        student2.setName("小王");
        student2.setAge(19);
        student2.setSex("男");
        Student student3 = new Student();
        student3.setId(3);
        student3.setName("小李");
        student3.setAge(17);
        student3.setSex("女");
        List<Student> studentList = new ArrayList<>();
        studentList.add(student);
        studentList.add(student2);
        studentList.add(student3);
        list_map(studentList);
        //Map轉(zhuǎn)List
        map_list(map);
    }
    //數(shù)組Array轉(zhuǎn)List
    /**
     * 方法一：使用Arrays.asList()方法將數(shù)組轉(zhuǎn)為list，不過此種方法有限制，返回的對象是Arrays的內(nèi)部類
     * 對于轉(zhuǎn)換后的list操作仍然反映在原數(shù)組上，因此這個(gè)list是定長的，無法使用list的add()喝remove()方法
     */
    public static void array_list(String[] array){
       List<String> list = Arrays.asList(array);
        System.out.println("數(shù)組轉(zhuǎn)List 的第一種方法:"+list);
//        list.remove("李四");
//        list.add("劉六");
//        System.out.println(“修改后：”list);
    }
    /**
     * 方法二：正常情況下array轉(zhuǎn)換為list,使用for循環(huán)將數(shù)組中的元素逐個(gè)添加到一個(gè)空的list中
     */
    public static void array_list2(String[] array){
        List<String> list = new ArrayList<>();
        for (int i=0;i<array.length;i++){
                list.add(array[i]);
        }
        System.out.println("數(shù)組轉(zhuǎn)List 的第二種方法:"+list);
        list.remove("李四");
        list.add("劉六");
        System.out.println("修改后："+list);
    }
    //List轉(zhuǎn)Array
    public static void list_array(List<String> list){
        String[] array =list.toArray(new String[list.size()]);
        System.out.println("List轉(zhuǎn)數(shù)組："+array);
    }
    //Array轉(zhuǎn)Map
    /**
     *一維數(shù)組時(shí)，奇數(shù)位為key鍵，偶數(shù)位為value，如果有奇數(shù)個(gè)元素，最后一個(gè)舍掉
     */
    public static void array_map(String[] array) {
        Map map = MapUtils.putAll(new HashMap(),array);
        System.out.println("數(shù)組轉(zhuǎn)Map："+map);
    }
    /**
     * 二維數(shù)組時(shí)，當(dāng)成兩個(gè)一維數(shù)組,使用ArrayUtils.toMap()方法轉(zhuǎn)換
     */
    public static void array_map2(String[][] array2){
        Map map2 = ArrayUtils.toMap(array2);
        map2.put("南昌","江西");
        System.out.println("二維數(shù)組轉(zhuǎn)Map："+map2);
    }
    //Map轉(zhuǎn)Array
    /**
     * Map只需要value值時(shí)，將Map的values轉(zhuǎn)為一維數(shù)組
     *使用map.values().toArray()將map轉(zhuǎn)為object數(shù)組，如果想要轉(zhuǎn)為特定類型的數(shù)組需要再進(jìn)一步轉(zhuǎn)換
     */
    public static void map_array(Map<Integer,String> map){
        Object[] obj =  map.values().toArray();
        /**
         * 第一種，使用Arrays.copyOf()方法將原數(shù)組內(nèi)的元素拷貝到一個(gè)新的String類型的數(shù)組
         * Arrays.copyOf(原數(shù)組，復(fù)制的長度，指定轉(zhuǎn)換的類型)
         */
        String[] array = Arrays.copyOf(obj,obj.length,String[].class);
        System.out.println("Map轉(zhuǎn)Array的第一種方法："+array);
        /**
         * 第二種方法，直接強(qiáng)制轉(zhuǎn)換數(shù)組為指定類型
         * 此處toArray()中的參數(shù)需要一個(gè)T[] a,new String[0]相當(dāng)于開辟了一個(gè)長度為0的String[],并且指定了泛型。
         * 這里的用new String[0]只是為了指定函數(shù)的形參數(shù)，最終返回的String[]的長度是由你的list存儲內(nèi)容的長度決定了。
         * new String[0]就是起一個(gè)模板的作用，指定了返回?cái)?shù)組的類型，0是為了節(jié)省空間，因?yàn)樗皇菫榱苏f明返回的類型。
         * 因此list.toArray()方法中的參數(shù)也可以使用String[0]來指代
         */
        String[] array2 =map.values().toArray(new String[0]);
        System.out.println("Map轉(zhuǎn)Array的第二種方法："+array2);
        /**
         * 第三種方法，使用Java8中Arrays.stream()方法，將對象數(shù)組轉(zhuǎn)為順序Stream，然后使用toArray方法將流的元素累積到新的字符串?dāng)?shù)組中
         * String[]::new 是Java8中新定義的一種寫法叫做方法引用，以下這種寫法是調(diào)用了構(gòu)造器引用，為了生成一個(gè)String類型數(shù)組
         */
        String[] array3 = Arrays.stream(obj).toArray(String[]::new);
        System.out.println("Map轉(zhuǎn)Array的第三種方法："+array3);
    }
    /**
     * 第二種：使用for循環(huán)和迭代器遍歷這個(gè)map，將它的key與value逐個(gè)添加到一個(gè)定長的二維數(shù)組中
     */
        public static void map_array2(Map<Integer,String> map){
            if (map!=null && !map.isEmpty()){
                //以map的長度作為二維數(shù)組的長度，其中每個(gè)元素就是一個(gè)長度為2的小數(shù)組存放key與value
                Object[][] obj = new Object[map.size()][2];
                /**
                 * map.entrySet()是把HashMap類型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成集合類型
                 * map.entrySet().iterator()是去獲得這個(gè)集合的迭代器，保存在iterator里面。
                 */
                Iterator iterator = map.entrySet().iterator();
               for(int i=0;i<map.size();i++){
                    Map.Entry entry = (Map.Entry) iterator.next();
                    Object key = entry.getKey();
                    Object value = entry.getValue();
                    obj[i][0] = key;
                    obj[i][1] = value;
                }
                System.out.println("Map轉(zhuǎn)為二維數(shù)組Array："+obj);
            }
        }
    //List轉(zhuǎn)Map
    /**
     *通常情況下我們都是充數(shù)據(jù)庫中查出一個(gè)具體對象多條數(shù)據(jù)的list，以下我們就使用一個(gè)Student類來輔助實(shí)現(xiàn)
     */
    public static void list_map(List<Student> studentList){
        //第一種方法：使用for循環(huán)遍歷list逐個(gè)插入map中
        Map<Integer,Object> map = new HashMap<>();
        for(Student student:studentList){
            map.put(student.getId(),student);
        }
        System.out.println("List轉(zhuǎn)Map的第一種方法："+map);
        /**
         *  第二種方法，使用Java8中stream中的Collectors.toMap方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
         *  如果你的key鍵沒有設(shè)定唯一值，防止key鍵重復(fù)，使用Java8新特性中的lambda表達(dá)式來表示如果重復(fù)，后面就就會覆蓋
         */
        Map<Integer,String> map2 = studentList.stream().collect
                (Collectors.toMap(Student::getId,Student::getName,(key1,key2)->key2));
        System.out.println("List轉(zhuǎn)Map的第二種方法："+map2);
    }
    //Map轉(zhuǎn)List
    public static void map_list(Map<Integer,String> map){
        List<String> list = new ArrayList(map.values());
        System.out.println("Map轉(zhuǎn)List："+list);
    }
}

結(jié)果顯示：