Java 陣列與集合互轉實戰：Arrays、List、Stream 三重奏

核心差異速覽

一、陣列基礎操作：java.util.Arrays

1. 排序

int[] scores = {37, 47, 23, -5, 19, 56};
Arrays.sort(scores); // 原地排序，升序
// 輸出：-5, 19, 23, 37, 47, 56

2. 二分搜尋 (前提：已排序)

int[] sorted = {-5, 19, 23, 37, 47, 56};
int idx = Arrays.binarySearch(sorted, 35); // 回傳 -4 (負數 = 未找到)
int insertPos = -(idx + 1); // = 3，即應插入索引 3

回傳值規則：-(插入點) - 1。插入點 = 為維持有序應插入的索引。

3. 其他常用方法

• Arrays.toString(arr) / deepToString：除錯輸出
• Arrays.copyOf(arr, newLen)、copyOfRange：擴縮陣列
• Arrays.equals(a1, a2)、deepEquals：內容比較
• Arrays.fill(arr, val)：填充
• Arrays.stream(arr)：轉 Stream 進行函數式處理

二、基本型別陣列 → 物件陣列/集合

傳統反射寫法 (舊版相容)

public static Object[] toObjectArray(int[] primitive) {
    if (primitive == null) return null;
    Integer[] boxed = new Integer[primitive.length];
    for (int i = 0; i < primitive.length; i++) {
        boxed[i] = primitive[i]; // 自動裝箱
    }
    return boxed;
}

現代 Stream 一行寫法 (Java 8+)

int[] primitive = {1, 2, 3};
Integer[] boxed = Arrays.stream(primitive).boxed().toArray(Integer[]::new);
List list = Arrays.stream(primitive).boxed().collect(Collectors.toList());

三、物件陣列 ⇄ List 雙向轉換

陣列 → List

String[] arr = {"A", "B", "C"};
// 1. Arrays.asList (固定長度，底層共用陣列)
List fixedList = Arrays.asList(arr);
// 2. 新建可變 List
List mutableList = new ArrayList<>(Arrays.asList(arr));
// 3. Stream (靈活篩選/轉換)
List filtered = Arrays.stream(arr).filter(s -> s.compareTo("B") > 0).collect(Collectors.toList());

陷阱：Arrays.asList 回傳固定長度清單，呼叫 add/remove 會丟 UnsupportedOperationException。

List → 陣列

List list = List.of("A", "B", "C");
// 1. toArray(new String[0]) (JVM 最佳化，推薦)
String[] arr1 = list.toArray(new String[0]);
// 2. toArray(String[]::new) (Java 11+)
String[] arr2 = list.toArray(String[]::new);

四、陣列視圖：Arrays.asList 背後的機制

Object[] data = {Integer.valueOf(37), Integer.valueOf(47)};
List