如何在 Java 中向一個陣列新增新元素

Hassan Saeed 2023年10月12日

Java Java Array

使用一個 ArrayList
建立一個新的較大的陣列

本教程討論如何在 Java 中向陣列新增新元素。

Java 中 Array 是一個容器物件，它可以容納相同資料型別的固定數量的元素。陣列的長度是在宣告陣列物件時定義的，以後不能再更改。

假設我們在 Java 中使用一些值例項化了長度為 5 的陣列：

String[] arr = new String[5];
arr[0] = "1";
arr[1] = "2";
arr[2] = "3";
arr[3] = "4";
arr[4] = "5";

現在需要在陣列中新增第 6 個元素。讓我們嘗試將這第 6 個元素新增到我們的陣列中。

arr[5] = "6";

上面這行程式碼給出了以下錯誤。

Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: Index 5 out of bounds for length 5

這是因為我們最初宣告陣列的大小是 5 而我們試圖新增第 6 個元素到陣列中。

不用擔心，有兩種可能的解決方案來完成這個任務。我們可以使用 ArrayList 代替陣列，或者建立一個新的更大的陣列來容納新元素。

使用一個 `ArrayList`

一個更好的、值得推薦的解決方案是使用 ArrayList 代替陣列，因為它是可調整大小的。ArrayList 沒有固定的大小，因此每當需要新增一個新元素時，你可以通過執行 testList.add(element) 來簡單地新增。

import java.util.*;

public class Main {
  public static void main(String args[]) {
    List<String> testList = new ArrayList<String>();
    testList.add("1");
    testList.add("2");
    testList.add("3");
    testList.add("4");
    testList.add("5");

    // Print the original list
    System.out.println("Initial ArrayList:\n" + testList);
    // Add elements without running into any error
    testList.add("6");
    testList.add("7");

    // Print the list after adding elements
    System.out.println("Modified ArrayList:\n" + testList);
  }
}

以上程式碼輸出如下。

Initial ArrayList : [ 1, 2, 3, 4, 5 ] Modified ArrayList : [ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ]

或者如果我們已經有一個陣列，也可以直接建立一個 ArrayList。

import java.util.*;

public class Main {
  public static void main(String args[]) {
    // Create an array
    String[] arr = new String[1];
    arr[0] = "1";
    // Convert to ArrayList
    List<String> testList = new ArrayList<>(Arrays.asList(arr));

    // Print the original list
    System.out.println("Initial ArrayList:\n" + testList);
    // Add elements to it
    testList.add("2");
    testList.add("3");

    // Print the list after adding elements
    System.out.println("Modified ArrayList:\n" + testList);
  }
}

上面的程式碼輸出如下。

Initial ArrayList : [ 1 ] Modified ArrayList : [ 1, 2, 3 ]

我們可以很方便的將 ArrayList 轉換回陣列。

import java.util.*;

public class Main {
  public static void main(String args[]) {
    // Create an array
    String[] arr = new String[1];
    arr[0] = "1";

    // Convert to ArrayList
    List<String> testList = new ArrayList<>(Arrays.asList(arr));

    // Add elements to it
    testList.add("2");
    testList.add("3");

    // Convert the arraylist back to an array
    arr = new String[testList.size()];
    testList.toArray(arr);
  }
}

建立一個新的較大的陣列

如果我們堅持只使用陣列，我們可以使用 java.util.Arrays.copyOf 方法來建立一個更大的陣列並容納一個新元素。讓我們使用上面建立的陣列 arr，並在下面的例子中向它新增一個新元素。

import java.util.*;

public class Main {
  public static void main(String args[]) {
    // Create an array
    String[] arr = new String[5];
    arr[0] = "1";
    arr[1] = "2";
    arr[2] = "3";
    arr[3] = "4";
    arr[4] = "5";

    // print the original array
    System.out.println("Initial Array:\n" + Arrays.toString(arr));

    // Steps to add a new element
    // Get the current length of the array
    int N = arr.length;
    // Create a new array of length N+1 and copy all the previous elements to this new array
    arr = Arrays.copyOf(arr, N + 1);
    // Add a new element to the array
    arr[N] = "6";
    // print the updated array
    System.out.println("Modified Array:\n" + Arrays.toString(arr));
  }
}

上面的程式碼輸出如下。

Initial Array : [ 1, 2, 3, 4, 5 ] Modified Array : [ 1, 2, 3, 4, 5, 6 ]

如果以後我們覺得需要在 arr 中新增另一個元素，我們將不得不再次重複上面的程式碼塊!

因此不推薦這種解決方案，因為每增加一個新元素都有一個 O(n) 的時間複雜度，因為它必須將所有元素從前一個陣列複製到一個新的陣列。另一方面，使用 ArrayList 增加每一個新元素，每次操作的攤銷成本為 O(1)。

使用一個 ArrayList

建立一個新的較大的陣列

相關文章 - Java Array

使用一個 `ArrayList`