为什么ArrayLists的ArrayList不是多维的？

Question

我最近出现在面试中，面试官问我一个关于Arrays和ArrayList的问题。

他问我一个阵列阵列是否可以是多维的，那么为什么ArrayList的ArrayList不是多维的？

例如：

// Multidimensional
int[][] array = new int[m][n]; 

// Not multidimensional
ArrayList<ArrayList<Integer>> seq = new ArrayList<ArrayList<Integer>>(); 

任何人都可以帮我理解这个吗？

Answer 1

Cay S. Horstmann在他的书“核心Java”中表示不耐烦：

Java中没有二维数组列表，但您可以声明ArrayList<ArrayList<Integer>>类型的变量并自行构建行。

由于ArrayLists可以扩展和缩小而变得锯齿状而不是多维的事实，可以说它不是二维数组，多维意味着固定的行和列，因此我也在注释中说明了Java没有真正的多维数组，但这超出了你的问题的范围。

如果你好奇为什么我说Java没有真正的多维数组有一个读取在the differences between a multidimensional array and an array of arrays in C#?

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为了让我的答案更加清楚，Java是否具有真正的多维数组，我没有说java没有多维数组，我说Java没有真正的多维数组，并且期望JLS有声明：

多维数组不需要在每个级别具有相同长度的数组。

Answer 2

出于同样的原因，我把所有备用购物袋放进去的购物袋不是一个多维购物袋。

如果我把一个坚果放在一个袋子里，然后将那个袋子放在另一个袋子里，我必须进行两次操作才能得到坚果。

如果我将螺母放入二维组件托盘中，我可以使用两个索引执行一个操作来访问它：

source

类似地，列表列表（或数组数组）与真正的二维数组之间存在根本区别 - 采用两个索引的单个操作用于访问二维数组中的元素，两个操作各自采用一个索引用于访问列表列表中的元素。

ArrayList具有单个索引，因此它具有等级1.二维数组具有两个索引，其等级为2。

注意：'二维数组'我不是指数组（引用）的Java数组，而是指其他语言（如FORTRAN）中的二维数组。 Java没有多维数组。如果你的访问者专门提到Java'数组数组'那么我会不同意它们，因为Java的int[][]定义了一个对整数数组的引用数组，并且需要两个解除引用操作来访问这些元素。例如，C中的数组数组支持使用单个解除引用操作进行访问，因此更接近于多维情况。

Answer 3

我将在这里站出来回答这个问题，但是对于这个广泛的问题没有正确的答案。

我们首先要问，是什么使数组成为多维的？

我将假设你的面试官考虑一个具有固定大小的多维数组（如你在问题中所示），它不能被认为是“锯齿状”。根据微软的说法，C＃中的jagged数组如下：

锯齿状阵列的元素可以具有不同的尺寸和大小。

在Java中，多维数组只是一个数组，其中每个元素也是一个数组。必须使用固定大小定义这些数组，以便在其中索引元素，但如上所述，锯齿状数组可以具有不同的大小。

ArrayList由阵列支持;但是，当向其添加一定数量的元素时，数组会扩展。由于这个原因，ArrayList可能变得锯齿状，并且可能被认为不再是多维的。

编辑：重读几遍后，我确信你的面试官只是想让你迷惑。老实说，一种数据类型（数组）是多维的，而另一种数据类型（使用数组的ArrayList）不是多维的。

Answer 4

从另一方面看：它可以像“多维”数组一样使用列表。你只需要用array[row][column]替换someList.get(row).get(column)！

最后，java数组以类似的方式实现：两个dim矩阵也只是一个dim数组的一个暗淡数组！换句话说：差异在表面上更多，而不是根深蒂固的概念原因！

而且要非常精确：Java类型系统允许你放下Object[][]所以在这个意义上，它知道Object[][]的类型;但正如所说，实际上，没有多维数组;因为Java看到“两个昏暗”的东西作为数组的引用数组！

另一方面：有一个“多维数组”的概念，例如JVM specification明确提到：

multianewarray指令的第一个操作数是要创建的数组类类型的运行时常量池索引。第二个是实际创建的数组类型的维数。 multianewarray指令可用于创建类型的所有维度，如create3DArray的代码所示。请注意，多维数组只是一个对象，因此分别由aload_1和areturn指令加载和返回。

Answer 5

面试官的说法是荒谬的。

正如您在此页面上看到的那样，人们可以争辩说，Java没有真正的多维数组，在这种情况下，它也没有多维数组列表。另一方面，它当然允许您以相同的方式通过数组和ArrayLists表示多维结构。

定义两者之间的主要区别是相当武断和毫无意义的。

可能面试官只是试图开始技术辩论，以测试你解释细节的能力。

Answer 6

ArrayList是List的实现。这是使用数组实现的List。数组的使用是一个实现细节。 list interface不支持多维列表的概念，因此你不会期望ArrayList。此外，它不是作为traditional list data structure的用例。

数组支持多维度，因为它是Java的语言特性。

Answer 7

因为它根本不是维度的。它是一个带有API的对象。任何多维度的外观都是由它的API提供的，但它纯粹是在旁观者眼中。另一方面，阵列是维度的，因此也可以是多维的。