java 配列とリストの使い分け方を知りたいです

Question

###意図
配列もリストも複数のデータから1つの要素を取り出す方法が同じだから

Answer 1

配列は要素のランダムアクセススピードが最速ですが確保後にサイズを変更できません。

一方リスト(=List<T>)は実装クラスによって性質が変わりますが、大抵の場合要素数を動的に変更できます。ランダムアクセススピードはList<T>の実装クラスによって異なります。シーケンシャルアクセスならどの実装でも概ね同じだと思います。

この性質を把握した上で使い分ければよいです。

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追記：

Javaの制約として書かねばならないことが一点あります(いつか制約が解除されるといいのですが)。List<T>は型引数Tを用いたジェネリック型なので要素型Tとしてプリミティブ型が使えません。つまりintなどは直接格納できずそれらの型に対応したIntegerなどの型を使う必要があります。Integerなどの型をプリミティブ型intに対してのwrapper型などといいます。
wrapper型はboxing/unboxingというjavaの言語仕様によりあたかも中身がプリミティブ型であるかのように扱えるのですが特にboxingにはより多くのコスト(メモリーをより多く消費する)がかかります。

List<int> intList; // <===コンパイルエラー
List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1); // intを直接追加できる
int e1 = list.get(0); // 要素はInteger型だがint型へキャストを書かなくても代入できる

Comments

[退会済みユーザー]

シーケンシャルに特化した実装のリストもあるじょ

[KSwordOfHaste]

LinkedListなどでしょうかね。そういうものもあるので「ランダムアクセススピードはList<T>の実装クラスによって異なります」といったつもりでしたがわかりにくかったでしょうか・・・

Answer 2

ざっくり言うなら、配列は変数を多数まとめた「収納数の決まった容器」、Listはその容器に様々な機能をもたせた「機能性収納」と言った感じでしょうか。ただし、Listの「容器」は様々な形を取ります。
機能の中で大きく違うのは、やはり「サイズが可変」ということでしょう(ただし、Arrays.asListで生成するListのように、サイズが変えられないListも存在する)。

また、入っているデータに対して「これが何番目に入っているのか」「これをこの場所に挿入したい」などの操作を必要とする場面はよく出てくるでしょう。配列に対してこの操作をしようとすると、ループなどを駆使すればできなくはないです。しかし、そのためのコードが数行挟まると、あとからそのコードを読んだ際に何をしているのかわかりづらく、可読性が落ちます。
これがListの場合、list.indexOf(x)やlist.add(2, y)のように、操作対象のリスト.操作()という書き方ができるようになり、あとから読んでもその行で何をしているのかがわかりやすくなります。

Answer 3

配列はその要素数があらかじめわかっている場合、リストはその要素数がわかっていない場合に使います。
配列はインスタンスを作るとき、要素数を指定しますが、インスタンスが破棄されるまで要素数を変えられません。
しかし、リストは要素を増やしたり減らしたりできます。
配列はプリミティブ型も参照型も配列要素にできますが、リストは参照型のみリスト要素にできます。
ただし、配列は処理速度が速いですが、リストは遅いです。

「要素を取り出す」の表記が違います。配列はa[2], b[i]と簡素に対して、リストはl.get(2), m.get(i)と少し煩わしいですね。要素への設定は、配列がa[2] = j, b[i] = 3と、イコールの左辺に書けて直観的ですね。
リスト要素への設定は、l.set(2, j), m.set(i, 3)と、煩いです。

配列もリストも複数の要素の設定・取得ができますが、細かな違いがあるので意識して使い分けてください。