在Java编程中，数组是一种非常基础的容器，用于存储具有相同数据类型的元素序列。数组在内存中连续存储，这使得它比其他容器（如ArrayList）在某些情况下更加高效。然而，Java中的数组一旦创建，其大小就不能改变。这意味着如果需要扩展或收缩数组，就必须采取一些特殊的方法。以下是一篇详细指南，将指导你如何高效地扩展与收缩Java数组的大小。
步骤1：了解Java数组的局限性
在Java中，一旦创建了一个数组，其大小就是固定的。这意味着你不能直接改变数组的长度。如果你需要更多的空间，你必须创建一个新的数组，并将旧数组的元素复制到新数组中。
int[] originalArray = {1, 2, 3, 4, 5};
int[] newArray = new int[10]; // 创建一个更大的数组
System.arraycopy(originalArray, 0, newArray, 0, originalArray.length);
步骤2：扩展数组大小
要扩展数组，你需要创建一个新的数组，其大小大于原数组，然后将原数组的内容复制到新数组中。这个过程包括以下步骤：
- 创建一个新的数组，大小为所需的新大小。
- 使用
System.arraycopy()方法将旧数组的内容复制到新数组中。 - 删除旧的数组（如果不再需要）。
以下是一个扩展数组的示例代码：
int[] originalArray = {1, 2, 3, 4, 5};
int[] newArray = new int[10]; // 新数组大小为10
System.arraycopy(originalArray, 0, newArray, 0, originalArray.length);
// 现在 new_array 包含 {1, 2, 3, 4, 5, 0, 0, 0, 0, 0}
步骤3：收缩数组大小
与扩展数组类似，收缩数组也需要创建一个新的数组，但是这次新数组的大小小于原数组。你需要选择要保留的元素，并将它们复制到新数组中。
int[] originalArray = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
int newSize = 5; // 新数组大小为5
int[] newArray = new int[newSize];
System.arraycopy(originalArray, 0, newArray, 0, newSize);
// 现在 new_array 包含 {1, 2, 3, 4, 5}
步骤4：处理数组元素复制
在复制数组元素时，要特别注意边界条件，以避免数组越界异常。使用System.arraycopy()方法可以安全地复制数组元素，因为它允许指定源数组的起始索引、目标数组的起始索引以及要复制的元素数量。
步骤5：理解内存管理
在扩展数组时，Java会分配一个新的内存块来存储新数组。因此，如果你不再需要原始数组，应该显式地将其设置为null，以便垃圾收集器可以回收其内存。
originalArray = null; // 释放原始数组的内存
总结
通过上述五个步骤，你可以有效地扩展和收缩Java数组的大小。记住，在处理数组时，始终要考虑内存管理和异常处理，以确保代码的健壮性和性能。