如何在 Java 中向一个数组添加新元素

Hassan Saeed 2023年10月12日

Java Java Array

使用一个 ArrayList
创建一个新的较大的数组

本教程讨论如何在 Java 中向数组添加新元素。

Java 中 Array 是一个容器对象，它可以容纳相同数据类型的固定数量的元素。数组的长度是在声明数组对象时定义的，以后不能再更改。

假设我们在 Java 中使用一些值实例化了长度为 5 的数组：

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

现在需要在数组中添加第 6 个元素。让我们尝试将这第 6 个元素添加到我们的数组中。

arr[5] = "6";

上面这行代码给出了以下错误。

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

这是因为我们最初声明数组的大小是 5 而我们试图添加第 6 个元素到数组中。

不用担心，有两种可能的解决方案来完成这个任务。我们可以使用 ArrayList 代替数组，或者创建一个新的更大的数组来容纳新元素。

使用一个 `ArrayList`

一个更好的、值得推荐的解决方案是使用 ArrayList 代替数组，因为它是可调整大小的。ArrayList 没有固定的大小，因此每当需要添加一个新元素时，你可以通过执行 testList.add(element) 来简单地添加。

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);
  }
}

以上代码输出如下。

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

或者如果我们已经有一个数组，也可以直接创建一个 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);
  }
}

上面的代码输出如下。

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

我们可以很方便的将 ArrayList 转换回数组。

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);
  }
}

创建一个新的较大的数组

如果我们坚持只使用数组，我们可以使用 java.util.Arrays.copyOf 方法来创建一个更大的数组并容纳一个新元素。让我们使用上面创建的数组 arr，并在下面的例子中向它添加一个新元素。

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));
  }
}

上面的代码输出如下。

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

如果以后我们觉得需要在 arr 中添加另一个元素，我们将不得不再次重复上面的代码块!

因此不推荐这种解决方案，因为每增加一个新元素都有一个 O(n) 的时间复杂度，因为它必须将所有元素从前一个数组复制到一个新的数组。另一方面，使用 ArrayList 增加每一个新元素，每次操作的摊销成本为 O(1)。

使用一个 ArrayList

创建一个新的较大的数组

相关文章 - Java Array

使用一个 `ArrayList`