ArrayList和LinkedList比较

最新推荐文章于 2024-10-01 09:30:00 发布
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分类专栏： Android Utils
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/dongjun7357/article/details/52840134
本文详细对比了ArrayList与LinkedList两种数据结构的特点与应用场景。ArrayList适用于频繁访问元素的情况，而LinkedList则在插入与删除操作中表现更优。

ArrayList和LinkedList比较

在使用List的时候，经常会出现使用ArrayList和LinkedList，但是到底什么时候使用ArrayList、什么时候使用LinkedList，在这里简单的说明一下。

ArrayList原理

ArrayList实际上对应着数据结构数组（Array）。

ArrayList的数据存储结构是数组。数组的特点是：

  • 占用空间固定，但是当数据不多的时候，浪费空间；
  • 插入数据时，由于空间大小固定，所以不需要给数据分配空间，只要将数据插入即可。但是插入时，后面的数据需要移动空间。速度较慢；
  • 删除数据时，需要将后面的数据移动空间。速度较慢；
  • 获取指定位置数据时，可以用数据的下标直接定位。速度快；

LinkedList原理

LinkedList实际上对应着数据结构中的链表。

LinkedList的数据存储结构是链表。链表的特别是：

  • 占用空间不固定，随数据多少动态分配，不浪费空间；
  • 插入数据时，需要动态分配空间，然后在进行插入操作。后面的数据不需要移动。速度快；
  • 删除数据时，直接删除，并且释放空间。后面的数据不需要移动。速度快；
  • 获取指定位置数据时，无法直接定位，需要一个一个的查找，直到找到对应数据，速度慢；

ArrayList和LinkedList比较

根据上面对ArrayList和LinkedList原理的说明，大致总结如下。

ArrayList和LinkedList特点比较

ArrayListLinkedList
插入操作速度慢
删除操作速度慢
获得指定位置数据速度快

ArrayList和LinkedList用途

如果操作集中在插入、删除，那就用LinkedList吧，这样速度快；

如果操作集中在获取指定位置数据，那就用ArrayList，这样速度快；

注：获取指定位置数据的操作，目前看有查找、遍历等。

注：关于什么是数组（Array），什么是链表。大家看一下数据结构，或者百度一下，自行补脑。呵呵

Java面试：ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么？谈谈你对ArrayList和LinkedList的理解
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09-26 2201
ArrayList是基于动态数组实现的 List，其中元素的索引是基于顺序的。它提供了按索引访问元素的快速方式，适合需要频繁读取元素的场景。ArrayList 和 LinkedList 各有优缺点，选择合适的集合类将直接影响程序的性能和可维护性。了解它们的特性及适用场景可以帮助开发者更有效地管理数据结构，从而优化应用程序的性能。希望本篇博客能够帮助你更好地理解 ArrayList 和 LinkedList，并在未来的项目中作出明智的选择！
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05-06 447
ArrayList 与LinkedList如何选择
ArrayList和LinkedList的对比
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07-05 297
现在网上大部分都说，ArrayList查询速度快，LinkedList增删速度快。其实这种说法是错误的。ArrayList底层是数组，在每次进行添加的时候实际上是在数组后面进行追加，在调用扩容机制grow，数组复制的时候，用到的语句底层是用C语言进行书写的，所以对效率的影响可以忽略不计（C语言执行效率较高）。而LinkedList在添加的时候是在创建对象。 ArrayList在查询的时候，实际上就是根据数组下标来获取值，而LinkedList是前后迭代式获取值，故ArrayList的查询速度是优于Link
java基础——ArrayList和LinkedList比较
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ArrayList和LinkedList那个更占空间
三年学说话，一生学闭嘴
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前言 今天介绍一下Java的两个集合类，ArrayList和LinkedList，这两个集合的知识点几乎可以说面试必问的。 对于这两个集合类，相信大家都不陌生，ArrayList可以说是日常开发中用的最多的工具类了，也是面试中几乎必问的，LinkedList可能用的少点，但大多数的面试也会有所涉及，尤其是关于这两者的比较可以说是家常便饭，所以，无论从使用上还是在面试的准备上，对于这两个类的知识点我们都要有足够的了解。 ArrayList ArrayList是List接口的一个实现类，底层是基于数组实现的存储
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### 性能效率对比分析 在 Java 中，`ArrayList` 和 `LinkedList` 是 `List` 接口的两种重要实现，它们在性能效率上各有优劣，主要取决于底层数据结构和具体的操作场景。 #### 底层数据结构差异 `ArrayList` 基于动态数组实现，这意味着其内部存储结构是连续的内存块，而 `LinkedList` 则基于双向链表实现，其节点在内存中是分散存储的。由于数组的连续性，`ArrayList` 在访问元素时具有更高的缓存友好性，而 `LinkedList` 的链表结构在访问时需要频繁跳转内存地址，导致性能下降[^1]。 #### 随机访问性能 由于 `ArrayList` 支持通过索引直接访问元素，其时间复杂度为 O(1)，而 `LinkedList` 需要从头或尾节点开始逐个遍历，直到找到目标节点，因此随机访问的时间复杂度为 O(n)。这种差异使得 `ArrayList` 在需要频繁随机访问的场景下表现更优[^3]。 #### 插入与删除操作 在插入和删除操作上，`LinkedList` 通常比 `ArrayList` 更高效。`ArrayList` 在中间位置插入或删除元素时，需要移动大量元素以保持数组的连续性，时间复杂度为 O(n)。而 `LinkedList` 只需修改相邻节点的指针，无需移动其他节点，因此时间复杂度也为 O(n)，但由于不需要移动数据，实际执行速度更快。特别是在头或尾部进行插入和删除操作时，`LinkedList` 的性能优势更加明显，这些操作的时间复杂度为 O(1)[^4]。 #### 内存占用 `ArrayList` 使用数组存储数据，每个位置仅存储实际的数据元素，因此内存开销较小。相比之下，`LinkedList` 的每个节点需要额外存储前驱和后继节点的引用，导致每个节点的内存占用较大。此外，`ArrayList` 的 1.5 倍扩容机制意味着它可能会预留额外的空间以避免频繁扩容，这也增加了内存的使用。 #### 迭代性能 在迭代操作中，`ArrayList` 的性能通常优于 `LinkedList`。由于 `ArrayList` 的数据在内存中是连续的，迭代时能够更好地利用 CPU 缓存，减少内存访问延迟。而 `LinkedList` 的节点在内存中是分散的，迭代时需要频繁跳转内存地址，降低了缓存命中率，从而影响性能[^3]。 #### 适用场景总结 - **频繁随机访问**：选择 `ArrayList`，因为其支持 O(1) 时间复杂度的随机访问。 - **频繁插入和删除**：选择 `LinkedList`，尤其是在头或尾部进行操作时，其性能优势明显。 - **内存敏感场景**：如果内存使用是关键因素，`ArrayList` 相对更节省内存空间；但如果需要动态增长且不频繁扩容，`LinkedList` 可能更适合。 - **迭代操作**：`ArrayList` 在大多数情况下表现更好，尤其是数据量较大时。 以下是一个简单的性能测试示例，用于比较 `ArrayList` 和 `LinkedList` 在插入操作上的性能差异： ```java import java.util.ArrayList; import java.util.LinkedList; import java.util.List; public class ListPerformanceTest { public static void main(String[] args) { int iterations = 100000; // 测试ArrayList的插入性能 List<Integer> arrayList = new ArrayList<>(); long startTime = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < iterations; i++) { arrayList.add(0, i); // 在头部插入 } long endTime = System.nanoTime(); System.out.println("ArrayList头部插入耗时: " + (endTime - startTime) / 1e6 + " ms"); // 测试LinkedList的插入性能 List<Integer> linkedList = new LinkedList<>(); startTime = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < iterations; i++) { linkedList.add(0, i); // 在头部插入 } endTime = System.nanoTime(); System.out.println("LinkedList头部插入耗时: " + (endTime - startTime) / 1e6 + " ms"); } } ``` 运行结果将显示 `LinkedList` 在头部插入操作上的性能优势。
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