將列表的前 n 個元素放入數組中
1. 概述
當我們使用 Java 編程時，無縫操作數據的能力是一項重要技能。我們可能會遇到這樣的場景：需要從List中提取特定數量的元素並將它們存儲在數組中。
在本教程中，我們將探討從List中檢索前 n 個元素並將它們轉換為 Java 數組的步驟。
2.問題介紹
像往常一樣，讓我們通過示例來理解問題。假設我們有一個包含七個字符串的列表：
List<String> INPUT_LIST = Lists.newArrayList("one", "two", "three", "four", "five", "six", "seven");
int n = 5;現在，我們想要獲取前n (n=5)個元素並將它們轉換為字符串數組。當然，這五個元素應該保留原始列表中的順序：
"one", "two", "three", "four", "five"在本教程中，我們將探索實現目標的不同方法。為簡單起見，我們假設給定的n不會大於列表的大小。此外，我們將使用單元測試斷言來驗證每個方法是否產生預期結果。
接下來，讓我們深入研究代碼。
3.使用for循環
解決這個問題的一個簡單的想法是首先創建一個長度為n空數組，然後循環遍歷列表中的前n個元素並依次填充準備好的數組。
接下來，讓我們使用for循環來實現這個想法：
String[] result = new String[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
result[i] = INPUT_LIST.get(i);
}
assertArrayEquals(new String[] { "one", "two", "three", "four", "five" }, result);上面的代碼非常容易理解。它完成了這項工作。
在我們的示例中，列表是ArrayList.顧名思義， ArrayList由數組支持。因此， ArrayList's隨機訪問複雜度為O(1) .換句話說，調用ArrayList's get(i)方法是高性能的。
然而，並非所有List實現都提供O(1)隨機訪問。例如， LinkedList總是從第一個節點導航到所需的節點。因此，它的隨機訪問成本是O(n) 。
由於我們沒有解決ArrayList特定的問題，因此讓我們稍微改進一下我們的代碼。
由於我們需要從第一個元素迭代到第 n 個元素，因此我們可以使用Iterator來獲取每個元素，而不是調用get()方法，以避免隨機訪問調用：
String[] result2 = new String[n];
Iterator<String> iterator = INPUT_LIST.iterator();
for (int i = 0; i < n && iterator.hasNext(); i++) {
result2[i] = iterator.next();
}
assertArrayEquals(new String[] { "one", "two", "three", "four", "five" }, result2);4. 使用subList()方法
我們已經看到了基於for循環的解決方案。解決問題的另一個想法是將其分為兩部分：
- 獲取前n個元素
- 將提取的元素轉換為數組
List接口提供了subList()方法，它允許我們從列表對像中檢索連續元素。所以第一部分很容易使用INPUT_LIST.subList(0, n) 。
對於第二部分，我們可以通過多種方式將列表轉換為數組。接下來，讓我們以它們為例。
首先，讓我們將準備好的數組傳遞給List.toArray()方法：
String[] result = new String[n];
INPUT_LIST.subList(0, n)
.toArray(result);
assertArrayEquals(new String[] { "one", "two", "three", "four", "five" }, result);正如我們所看到的，如果傳遞給toArray () 方法的數組參數有足夠的空間容納列表（在本例中為子列表）中的元素，則toArray()方法將使用列表元素填充數組。
但是，如果數組參數沒有足夠的空間容納列表元素， toArray()會分配一個包含列表元素的新數組：
String[] result2 = INPUT_LIST.subList(0, n)
.toArray(new String[0]);
assertArrayEquals(new String[] { "one", "two", "three", "four", "five" }, result2);正如上面的代碼所示，我們沒有分配一個長度為n數組。相反，當我們調用toArray()方法時，我們傳遞“ new String[0] ”作為參數。結果， toArray()創建並返回一個由列表元素填充的新數組。
如果我們使用 Java 11 或更高版本，我們可以將生成器函數傳遞給toArray()方法：
// available only for java 11+
String[] result3 = INPUT_LIST.subList(0, n)
.toArray(String[]::new);
assertArrayEquals(new String[] { "one", "two", "three", "four", "five" }, result3);正如我們所看到的，我們只需要為生成器函數創建一個新的數組實例，僅此而已。因此，我們使用String[]'s構造函數的方法引用作為生成器函數。
5. 使用流API
此外，我們可以使用 Stream API 來解決該問題。 Stream API是Java 8給我們帶來的一個重要的新特性。因此，它僅適用於 Java 8 或更高版本：
String[] result = INPUT_LIST.stream()
.limit(n)
.toArray(String[]::new);
assertArrayEquals(new String[] { "one", "two", "three", "four", "five" }, result);在上面的示例中，我們使用limit(n)方法使Stream僅n**源INPUT_LIST中的前 n 個元素。然後，我們調用Stream的toArray()方法將流對象轉換為數組。與 Java 11 的List.toArray()類似， Stream.toArray()接受生成器函數**。因此，我們再次將“String[]::new”傳遞給該方法並獲得了預期的數組。
六，結論
在本文中，我們通過示例探索了從列表中提取前n個元素並將它們轉換為數組的不同方法。
與往常一樣，示例的完整源代碼可在 GitHub 上獲取。