Инициализация ArrayList нулями в Java: решение ошибки

Быстрый ответ

Для создания ArrayList с элементами типа Integer, заполненного нулями, можно воспользоваться Collections.nCopies():

ArrayList<Integer> zeros = new ArrayList<>(Collections.nCopies(10, 0));

Таблица инициализации: доступные варианты

Метод Collections.nCopies() является несомненно эффективным для этой задачи, но в Java существует также и другие способы наполнения ArrayList нулями. Вот некоторые из них:

Вариант 1: Stream.generate с ограничением

Используем стримы и упакованные типы элегантно:

ArrayList<Integer> zeros = Stream.generate(() -> 0)
                                 .limit(10)
                                 .collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));

Вариант 2: Предзаданный размер и циклы

Простой и надежный подход через циклы:

ArrayList<Integer> zeros = new ArrayList<>(10);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    zeros.add(0);
}

Вариант 3: IntStream.range

Для создания числовых последовательностей могут быть полезны IntStream:

ArrayList<Integer> zeros = IntStream.range(0, 10)
                                    .mapToObj(i -> 0)
                                    .collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));

Вариант 4: Arrays.fill с преобразованием

Сначала работаем с массивом, а затем преобразуем его в список:

Integer[] zeroArray = new Integer[10];
Arrays.fill(zeroArray, 0);
ArrayList<Integer> zeros = new ArrayList<>(Arrays.asList(zeroArray));

Каверза 'емкость vs. предзаполнение'

Следует различать начальную емкость и фактически заполненные значения в ArrayList. Под начальной емкостью подразумевается количество элементов, которое ArrayList может вместить до увеличения своего размера. Но для того чтобы реально заполнить его данными (как нулями), нужны дополнительные операции.

Ошибки в программировании: неэффективное использование памяти

JVM не обладает мощностями Google, поэтому при работе с большими коллекциями крайне важно следить за использованием памяти. Использование new Integer(0) в циклах или Arrays.fill() приведет к созданию множества объектов Integer, что экономически ненаправленно с точки зрения использования памяти. Использование Collections.nCopies() или Stream API в Java позволит оптимизировать этот вопрос.

Визуализация

Для понимания, представим каждый элемент ArrayList как слот на книжной полке (📚):

До: [📚, 📚, 📚, 📚, 📚]
После инициализации: [0, 0, 0, 0, 0]

Каждая "книга" с нулем – это элемент в ArrayList:

ArrayList<Integer> zerosList = new ArrayList<>(Collections.nCopies(5, 0));

Таким образом, мы не только резервируем место на полке, но и заполняем ее "шедеврами в виде нулей".

Финал производительности: масштабируемость и использование памяти

Если вы работаете с созданием ArrayList, заполненным нулями, то следует учитывать не только производительность, но и масштабируемость. ArrayList можно сравнить с эластичной жвачкой — он может растягиваться, ограничиваясь только доступной системной памятью.

Танец на лезвии: выбор правильного подхода

Выбор метода инициализации ArrayList должен быть в соответствии с требованиями задачи. Если вы заполняете список неизменяемыми объектами, лучше избегать Collections.nCopies(), чтобы не создавать множество ссылок на один и тот же объект. Подходьте тщательно к выбору подхода из имеющихся вариантов наполнения списка.