如何正确扩容ArrayList？我当前的实现是否为最优方式？

嘿，这个坑我之前写归并排序的时候也踩过，太懂那种突然报越界错误的迷惑感了！

首先得把核心问题说透：你用new ArrayList<>(size)初始化的时候，这里的size是ArrayList的初始容量（capacity），不是它实际存储的元素数量（size）。这时候你的tempArray其实是空的（size=0），调用set(index, ...)自然会抛出IndexOutOfBoundsException——因为set要求索引必须小于当前的元素数量，而不是容量。

你说的“循环执行size次操作来增加数组的size”（比如每次add一个null或默认值），虽然能解决问题，但绝对不是最优方式。下面给你几个更高效简洁的方案：

方案1：用Collections.nCopies直接初始化指定size的ArrayList #

可以用Collections.nCopies创建一个包含size个null元素的不可变列表，再传入ArrayList的构造方法：

ArrayList<T> tempArray = new ArrayList<>(Collections.nCopies(size, null));

这样初始化后的tempArray的元素数量直接就是你需要的size，底层数组容量也刚好匹配，之后可以直接用set修改任意索引位置的元素，完全不会有越界问题。这种方式比循环add高效得多，因为它是一次性把所有元素复制到ArrayList的底层数组，不需要循环执行size次add操作。

方案2：直接用泛型数组代替ArrayList #

其实归并排序里的临时数组，用原生数组反而更合适——数组访问速度更快，也不会有容量和元素数量混淆的问题。你可以这样创建泛型数组：

T[] tempArray = (T[]) new Object[size];

虽然这里会有类型转换的警告，但这是安全的（我们明确知道这个数组只会存储T类型元素）。之后直接通过tempArray[index] = ...赋值就行，完全不用考虑元素数量的问题，数组长度就是你需要的size。

为什么循环add不是最佳方式？ #

如果用循环for (int i = 0; i < size; i++) tempArray.add(null);，虽然能把元素数量提升到目标值，但：

• 代码不够简洁，多了不必要的循环逻辑
• 哪怕初始容量设为size不会触发扩容，循环执行size次add还是会有额外开销（比如每次add都要检查容量、更新元素数量），不如一次性初始化高效

所以综合来看，方案1或方案2都比循环add要好得多：如果之后需要用到ArrayList的其他方法（比如动态增删）就选方案1；如果只是做临时存储和索引访问，方案2的数组更高效。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Alex