Java 數組 vs 集合：效率、類型安全與邊界檢查的權衡

數組的兩大核心優勢

1. 極致訪問效率：數組是簡單線性序列，元素訪問無額外開銷，是 Java 中存取對象序列最快的方式。
2. 編譯期類型安全：創建數組時指定具體類型（如 Cat[]），編譯器強制檢查存入/取出類型，杜絕 ClassCastException。

代價：大小固定

數組創建後大小不可變。需動態擴容時，必須手動創建新數組、複製元素——這正是 Vector 內部做的事，但效率較低。

C++ Vector vs Java 數組/集合

• C++ vector::operator[] 不做邊界檢查，極快但危險；at() 有檢查。
• Java 數組與集合均強制邊界檢查，越界拋 ArrayIndexOutOfBoundsException。這屬於程序員錯誤（RuntimeException），無需捕獲。
• 邊界檢查有性能開銷，但換來運行時安全，符合 Java 設計哲學。

集合類的通用性代價

Vector、Stack、Hashtable 統一操作 Object 引用：

• 優點：一個集合類服務所有類型，極靈活。
• 缺點：取出時需強制轉型，運行期才發現類型錯誤；基本類型需包裝。

最佳實踐建議

能用數組時優先用數組——兼得效率與類型安全。只有當問題真正需要動態擴容、鍵值映射或棧行為時，才引入集合類。