Java中List＜int[]＞()和List＜int[]＞[]的区别

在 Java 中，List<int[]>() 和 List<int[]>[] 是两种不同的数据结构，它们的区别主要体现在维度和用途上：

1. List<int[]>()

• 本质：一维动态数组，每个元素是一个整数数组（int[]）。
• 声明方式：

  List<int[]> list = new ArrayList<>();
  

• 特点：
  • 动态大小：可随时添加 / 删除元素。
  • 元素类型：每个元素是一个整数数组（如 [1, 2]、[3, 4, 5]）。
• 用途：存储多个数组，适合表示二维数据或关联数据。

2. List<int[]>[]

• 本质：二维固定大小数组，每个元素是一个整数数组列表（List<int[]>）。
• 声明方式：

  List<int[]>[] array = new ArrayList[n]; // n 为数组长度
  

• 特点：
  • 固定大小：数组长度 n 必须在创建时指定。
  • 元素类型：每个元素是一个 List<int[]>，需手动初始化每个列表。
• 用途：存储多个列表，适合表示分组数据或图的邻接表。

核心区别对比表

1. List<int[]>() 的例子：存储二维坐标点

场景：存储多个二维坐标点（x, y）。

// 创建一个列表，每个元素是一个坐标点 [x, y]
List<int[]> points = new ArrayList<>();

// 添加三个坐标点
points.add(new int[]{0, 0});  // 原点
points.add(new int[]{1, 2});  // 点 (1, 2)
points.add(new int[]{3, 4});  // 点 (3, 4)

// 访问第二个点的 x 坐标
int x = points.get(1)[0];  // 1
int y = points.get(1)[1];  // 2

// 动态添加新点
points.add(new int[]{5, 6});  // 点 (5, 6)

数据结构示意图：

points = [
  [0, 0],     // 索引0：原点
  [1, 2],     // 索引1：点(1, 2)
  [3, 4],     // 索引2：点(3, 4)
  [5, 6]      // 索引3：新增点(5, 6)
]

2. List<int[]>[] 的例子：图的邻接表

场景：表示一个有向图，每个节点的邻居及其边的权重。

// 创建一个长度为3的数组，每个元素是一个邻接表
List<int[]>[] graph = new ArrayList[3];

// 初始化每个节点的邻接表
for (int i = 0; i < 3; i++) {
    graph[i] = new ArrayList<>();
}

// 添加边：节点0 -> 节点1，权重为10
graph[0].add(new int[]{1, 10});

// 添加边：节点0 -> 节点2，权重为20
graph[0].add(new int[]{2, 20});

// 添加边：节点1 -> 节点2，权重为30
graph[1].add(new int[]{2, 30});

// 访问节点0的第一个邻居及其权重
int neighbor = graph[0].get(0)[0];  // 1
int weight = graph[0].get(0)[1];   // 10

数据结构示意图：

graph = [
  // 节点0的邻居：节点1(权重10)、节点2(权重20)
  [ [1, 10], [2, 20] ],
  
  // 节点1的邻居：节点2(权重30)
  [ [2, 30] ],
  
  // 节点2没有出边
  []
]

3. 对比：存储班级学生成绩

使用 List<int[]>()

场景：一个班级的所有学生成绩（每个学生有多门课成绩）。

// 创建一个列表，每个元素是一个学生的成绩数组
List<int[]> classScores = new ArrayList<>();

// 添加三个学生的成绩
classScores.add(new int[]{85, 90, 92});  // 学生1：三门课成绩
classScores.add(new int[]{76, 88});      // 学生2：两门课成绩
classScores.add(new int[]{95, 89, 94});  // 学生3：三门课成绩

// 访问第二个学生的第一门课成绩
int score = classScores.get(1)[0];  // 76

使用 List<int[]>[]

场景：多个班级的学生成绩（每个班级有多个学生，每个学生有多门课成绩）。

// 创建一个长度为2的数组，表示两个班级
List<int[]>[] allClasses = new ArrayList[2];

// 初始化每个班级的学生列表
for (int i = 0; i < 2; i++) {
    allClasses[i] = new ArrayList<>();
}
/** 使用 Arrays.setAll 初始化每个班级的学生列表
Arrays.setAll(allClasses, i -> new ArrayList<>());
**/

// 向班级0添加学生成绩
allClasses[0].add(new int[]{85, 90, 92});  // 班级0的学生1
allClasses[0].add(new int[]{76, 88});      // 班级0的学生2

// 向班级1添加学生成绩
allClasses[1].add(new int[]{95, 89, 94});  // 班级1的学生1

// 访问班级1的第一个学生的第二门课成绩
int score = allClasses[1].get(0)[1];  // 89

4. 关键区别总结

通过这些例子，可以更直观地理解两种结构的适用场景：

• List<int[]>() 适合存储多个同类型数组（如多个坐标点、多个学生成绩）。
• List<int[]>[] 适合将数据按组划分（如多个班级、图的多个节点），每组内再存储多个数组。