数组

数组是一种包含固定数量相同类型或其子类型值的数据结构。Kotlin 中最常见的数组类型是对象类型数组，由 Array 类表示。

如果在对象类型数组中使用原生类型，由于原生类型会被装箱成对象，这会产生性能影响。为了避免装箱开销，请改用原生类型数组。

何时使用数组

当你有特殊的底层需求时，请在 Kotlin 中使用数组。例如，如果你对性能的要求超出了常规应用程序的需求，或者需要构建自定义数据结构。如果没有这些限制，请改用集合。

与数组相比，集合具有以下优势：

• 集合可以是只读的，这为你提供了更多控制权，并允许你编写意图明确且健壮的代码。

• 向集合中添加或移除元素非常简单。相比之下，数组的大小是固定的。从数组中添加或移除元素的唯一方法是每次都创建一个新数组，这种方式效率非常低：

  fun main() {
      var riversArray = arrayOf("Nile", "Amazon", "Yangtze")
  
      // 使用 += 赋值操作会创建一个新的 riversArray，
      // 复制原始元素并添加 "Mississippi"
      riversArray += "Mississippi"
      println(riversArray.joinToString())
      // Nile, Amazon, Yangtze, Mississippi
  }

• 你可以使用相等运算符 (==) 来检查集合在结构上是否相等。数组不能使用此运算符。相反，你必须使用一个特殊函数，详情请参阅比较数组。

有关集合的更多信息，请参阅集合概览。

创建数组

要在 Kotlin 中创建数组，你可以使用：

• 函数，例如 arrayOf()、arrayOfNulls() 或 emptyArray()。
• Array 构造函数。

本示例使用 arrayOf() 函数并将项的值传递给它：

fun main() {
    // 创建一个值为 [1, 2, 3] 的数组
    val simpleArray = arrayOf(1, 2, 3)
    println(simpleArray.joinToString())
    // 1, 2, 3
}

本示例使用 arrayOfNulls() 函数创建一个指定大小且填充了 null 元素的数组：

fun main() {
    // 创建一个值为 [null, null, null] 的数组
    val nullArray: Array<Int?> = arrayOfNulls(3)
    println(nullArray.joinToString())
    // null, null, null
}

本示例使用 emptyArray() 函数创建一个空数组：

    var exampleArray = emptyArray<String>()

由于 Kotlin 的类型推断，你可以在赋值语句的左侧或右侧指定空数组的类型。

例如：

var exampleArray = emptyArray<String>()

var exampleArray: Array<String> = emptyArray()

Array 构造函数接收数组大小以及一个根据索引返回数组元素值的函数：

fun main() {
    // 创建一个初始化为零 [0, 0, 0] 的 Array<Int>
    val initArray = Array<Int>(3) { 0 }
    println(initArray.joinToString())
    // 0, 0, 0

    // 创建一个值为 ["0", "1", "4", "9", "16"] 的 Array<String>
    val asc = Array(5) { i -> (i * i).toString() }
    asc.forEach { print(it) }
    // 014916
}

与大多数编程语言一样，Kotlin 中的索引从 0 开始。

嵌套数组

数组可以相互嵌套以创建多维数组：

fun main() {
    // 创建一个二维数组
    val twoDArray = Array(2) { Array<Int>(2) { 0 } }
    println(twoDArray.contentDeepToString())
    // [[0, 0], [0, 0]]

    // 创建一个三维数组
    val threeDArray = Array(3) { Array(3) { Array<Int>(3) { 0 } } }
    println(threeDArray.contentDeepToString())
    // [[[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]], [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]], [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]]
}

嵌套数组不需要具有相同的类型或相同的大小。

访问和修改元素

数组始终是可变的。要访问和修改数组中的元素，请使用索引访问运算符 []：

fun main() {
    val simpleArray = arrayOf(1, 2, 3)
    val twoDArray = Array(2) { Array<Int>(2) { 0 } }

    // 访问元素并修改它
    simpleArray[0] = 10
    twoDArray[0][0] = 2

    // 打印修改后的元素
    println(simpleArray[0].toString()) // 10
    println(twoDArray[0][0].toString()) // 2
}

Kotlin 中的数组是不变的 (invariant)。这意味着 Kotlin 不允许你将 Array<String> 赋值给 Array<Any>，以防止可能的运行时故障。相反，你可以使用 Array<out Any>。有关更多信息，请参阅类型投影。

处理数组

在 Kotlin 中，你可以通过使用数组向函数传递可变数量的参数，或对数组本身执行操作来处理数组。例如，比较数组、转换其内容或将其转换为集合。

向函数传递可变数量的参数

在 Kotlin 中，你可以通过 vararg 形参向函数传递可变实参数量。这在你预先不知道参数数量时非常有用，例如在格式化消息或创建 SQL 查询时。

要向函数传递包含可变实参数量的数组，请使用 扩展 (spread) 运算符 (*)。扩展运算符将数组的每个元素作为单独的实参传递给所选函数：

fun main() {
    val lettersArray = arrayOf("c", "d")
    printAllStrings("a", "b", *lettersArray)
    // abcd
}

fun printAllStrings(vararg strings: String) {
    for (string in strings) {
        print(string)
    }
}

有关更多信息，请参阅可变实参数量 (varargs)。

比较数组

要比较两个数组是否以相同的顺序包含相同的元素，请使用 .contentEquals() 和 .contentDeepEquals() 函数：

fun main() {
    val simpleArray = arrayOf(1, 2, 3)
    val anotherArray = arrayOf(1, 2, 3)

    // 比较数组内容
    println(simpleArray.contentEquals(anotherArray))
    // true

    // 使用中缀表示法，在元素更改后比较数组内容
    simpleArray[0] = 10
    println(simpleArray contentEquals anotherArray)
    // false
}

请勿使用相等 (==) 和不等 (!=) 运算符来比较数组的内容。这些运算符会检查分配的变量是否指向同一个对象。

要详细了解为什么 Kotlin 中的数组表现如此，请参阅我们的博客文章。

转换数组

Kotlin 拥有许多用于转换数组的有用函数。本文档重点介绍其中几个，但这并非详尽列表。有关函数的完整列表，请参阅我们的 API 参考。

求和 (Sum)

要返回数组中所有元素的总和，请使用 .sum() 函数：

fun main() {
    val sumArray = arrayOf(1, 2, 3)

    // 对数组元素求和
    println(sumArray.sum())
    // 6
}

.sum() 函数只能用于数字数据类型（如 Int）的数组。

乱序 (Shuffle)

要随机打乱数组中的元素，请使用 .shuffle() 函数：

fun main() {
    val simpleArray = arrayOf(1, 2, 3)

    // 打乱元素 [3, 2, 1]
    simpleArray.shuffle()
    println(simpleArray.joinToString())

    // 再次打乱元素 [2, 3, 1]
    simpleArray.shuffle()
    println(simpleArray.joinToString())
}

将数组转换为集合

如果你使用的不同 API 中有的使用数组，有的使用集合，那么你可以将数组转换为集合，反之亦然。

转换为 List 或 Set

要将数组转换为 List 或 Set，请使用 .toList() 和 .toSet() 函数。

fun main() {
    val simpleArray = arrayOf("a", "b", "c", "c")

    // 转换为 Set
    println(simpleArray.toSet())
    // [a, b, c]

    // 转换为 List
    println(simpleArray.toList())
    // [a, b, c, c]
}

转换为 Map

要将数组转换为 Map，请使用 .toMap() 函数。

只有 Pair<K,V> 数组可以转换为 Map。Pair 实例的第一个值将成为键，第二个值将成为值。本示例使用 中缀表示法 调用 to 函数来创建 Pair 元组：

fun main() {
    val pairArray = arrayOf("apple" to 120, "banana" to 150, "cherry" to 90, "apple" to 140)

    // 转换为 Map
    // 键是水果，值是它们的卡路里数
    // 注意键必须是唯一的，因此 "apple" 的最新值会覆盖第一个值
    println(pairArray.toMap())
    // {apple=140, banana=150, cherry=90}

}

原生类型数组

如果在 Array 类中使用原生值，这些值会被装箱成对象。作为替代方案，你可以使用原生类型数组，它允许你在数组中存储原生类型而不会产生装箱开销：

原生类型数组	Java 中的等效项
BooleanArray	boolean[]
ByteArray	byte[]
CharArray	char[]
DoubleArray	double[]
FloatArray	float[]
IntArray	int[]
LongArray	long[]
ShortArray	short[]

这些类与 Array 类没有继承关系，但它们拥有相同的函数和属性集。

本示例创建了 IntArray 类的一个实例：

fun main() {
    // 创建一个大小为 5 且值初始化为零的 IntArray
    val exampleArray = IntArray(5)
    println(exampleArray.joinToString())
    // 0, 0, 0, 0, 0
}

要将原生类型数组转换为对象类型数组，请使用 .toTypedArray() 函数。

要将对象类型数组转换为原生类型数组，请使用 .toBooleanArray()、.toByteArray()、.toCharArray() 等。

下一步？

• 要详细了解为什么我们建议在大多数用例中使用集合，请阅读我们的集合概览。
• 了解其他基本类型。
• 如果你是 Java 开发者，请参阅我们的 Java 到 Kotlin 集合迁移指南。