链表与列表的区别

链表（Linked List）和列表（List）是两种不同的数据结构，尽管它们都实现了List接口并且都可以用来存储一组有序的元素。然而，它们在内部实现、性能特点以及适用场景上有显著的区别。

内部实现

链表（LinkedList）

• 非连续存储：LinkedList是一种基于双向链表的数据结构，这意味着它的元素不是按顺序存放在连续的内存空间中，而是通过每个节点保存对前驱和后继节点的引用（指针）来连接各个元素。

• 动态大小：由于每个新添加的元素只需要分配一个新的节点，并更新相邻节点的引用即可，因此LinkedList能够方便地处理动态变化的数据集。

• 额外开销：相比于数组列表，LinkedList需要更多的内存来存储每个节点的前后指针信息。

列表（通常指ArrayList）

• 连续存储：ArrayList实际上是一个动态数组，它使用一块连续的内存区域来存储所有元素。当数组容量不足时，会创建一个更大的数组并将原有元素复制过去。

• 固定位置访问：由于底层采用了数组形式，所以可以利用索引快速定位到任意位置的元素，这使得随机访问非常高效。

性能特点

插入/删除操作

• 对于LinkedList而言，在已知位置处插入或移除元素仅需改变相关节点之间的引用关系，而不需要像数组那样移动其他元素的位置，所以在这些方面表现得更为高效。特别是在列表头部或尾部进行插入和删除操作时，LinkedList提供了专门的方法如addFirst(), addLast(), removeFirst(), 和 removeLast()，可以在常数时间内完成。

• 反之，ArrayList在中间位置执行插入或删除操作时效率较低，因为它涉及到后续元素的整体位移以维持顺序性。但是，在列表末尾添加元素时，如果当前容量足够，则其时间复杂度接近O(1)。

访问元素

• LinkedList不支持快速随机访问，因为每次访问都需要从头或者尾开始遍历直到目标位置，导致查找的时间复杂度为O(n)。

• 相比之下，ArrayList允许通过索引直接获取元素，这种随机访问方式极其迅速，时间复杂度为O(1）。

适用场景

• 如果应用程序主要涉及大量的随机访问且较少发生插入或删除操作，则ArrayList通常是更好的选择，因为它提供了更快的读取速度。

• 当需要频繁地在列表的不同位置进行插入或删除操作时，尤其是列表头部或尾部的操作频率较高时，LinkedList可能更适合，因为它在这类操作上的性能优势明显。

总结：

选择LinkedList还是ArrayList取决于具体的应用需求。理解这两种数据结构的工作原理及其各自的优缺点，可以帮助开发者根据实际情况做出最佳决策。此外，值得注意的是，两者都不是线程安全的实现；如果需要在线程并发环境中使用，必须采取额外措施确保同。