ArrayList和LinkedList的区别

本文对比了Java中的ArrayList和LinkedList两种数据结构的特点与应用场景。ArrayList基于数组实现,适合频繁查询及尾部添加数据;LinkedList基于链表实现,适合频繁进行元素的插入与删除操作。

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对于处理一列数据项,Java提供了两个类ArrayList和LinkedList,ArrayList的内部实现是基于内部数组Object[],所以从概念上讲,它更像数组,但LinkedList的内部实现是基于一组连接的记录,所以,它更像一个链表结构,所以,它们在性能上有很大的差别。

在ArrayList的前面或中间插入数据时,必须将其后的所有数据相应的后移,这样必然要花费较多时间,所以,当你的操作是在一列数据的后面添加数据而不是在前面或中间,并且需要随机地访问其中的元素时,使用ArrayList会提供比较好的性能;

而访问链表中的某个元素时,就必须从链表的一端开始沿着连接方向一个一个元素地去查找,直到找到所需的元素为止,所以,当你的操作是在一列数据的前面或中间添加或删除数据,并且按照顺序访问其中的元素时,就应该使用LinkedList了。

如果在编程中,两种情形交替出现,这时,可以考虑使用List这样的通用接口,而不用关心具体的实现,在具体的情形下,它的性能由具体的实现来保证。

案例:LinkedList 实现堆栈

案例说明

ArrayList的查询效率比较高,增删动作的效率比较差,适用于查询比较频繁,增删动作较少的元素管理的集合。LinkedList的查询效率低,但是增删效率很高。适用于增删动作的比较频繁,查询次数较少的元素管理集合。

ArrayList,LinkedList都是线程不安全的。

实现堆栈 1)数组(ArrayList,增删效率比较低,不适合)

2)LinkedList(实现堆栈的好方法)

3)java.util.Stack类,Stack是Vector的子类,Vector类是一个线程安全的(是一个重量级的类),并继承了Vector的方法,Verctor类和ArrayList的功能近乎相同。(不推荐使用Stack类来实现堆栈)。

实现过程

import java.util.*;

public class TestStack {

public static void main(String[] args) {

MyStack ms=new MyStack();

ms.push("Chenzq");

ms.push("Liucy");

ms.push("BaiLu");

System.out.println(ms.pop());

System.out.println(ms.pop());

System.out.println(ms.pop());

}

}

class MyStack{

private LinkedList ll=new LinkedList();

public void push(Object o){

ll.addFirst(o);

}

public Object pop(){

return ll.removeFirst();

}

}
### Java中ArrayListLinkedList区别 #### 1. **底层数据结构** - `ArrayList` 是基于动态数组实现的,其内部维护了一个对象数组。当容量不足时,会自动扩容以容纳更多元素[^1]。 - `LinkedList` 则是一个双向链表结构,每个节点包含前驱指针、后继指针以及当前存储的数据项。这种设计使得它更适合频繁插入删除的操作[^2]。 #### 2. **性能对比** ##### 2.1 随机访问 - 对于随机访问(通过索引获取元素),`ArrayList` 提供 O(1) 时间复杂度的支持,因为它可以直接计算目标位置并返回相应值[^3]。 - 而 `LinkedList` 的随机访问效率较低,达到某个指定索引处的时间复杂度为 O(n),因为需要从头或者尾遍历至该位置[^4]。 ##### 2.2 插入删除 - 当涉及到中间位置上的插入或移除操作时,`ArrayList` 可能较慢,原因是这些动作可能引发大量后续元素向左或右整体平移的过程,平均时间复杂度接近 O(n)[^5]。 - 相反,在相同情况下,由于 `LinkedList` 不必调整其他部分仅需改变几个链接关系即可完成任务,因此它的此类操作通常更快一些,具有常数级即 O(1) 的理想情况下的表现[^6]。 ##### 2.3 内存占用 - 尽管如此,值得注意的是尽管单次增删更高效但每增加一个新项目到 `LinkedList` 中都需要额外分配两个引用空间用于保存前后连接信息,这导致总体内存消耗大于同等长度下简单连续排列形式呈现出来的 `ArrayList` 结构[^7]。 #### 3. **使用场景** ##### 适合使用 ArrayList 的场景: - 如果应用程序主要涉及大量的读取操作而非写入/修改,则应优先考虑采用 `ArrayList` ,因其提供了快速定位任意元素的能力[^8]。 ##### 适合使用 LinkedList 的场景: - 若业务逻辑里存在许多顺序无关紧要却经常发生的变化比如队列模拟等问题解决方案构建过程中的临时缓冲区管理等方面可以选用 `LinkedList` 来优化运行速度减少不必要的位移开销从而提升整个系统的响应速率[^9]。 ```java // ArrayList 示例代码 import java.util.ArrayList; public class Main { public static void main(String[] args){ ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>(); arrayList.add("Element"); String element = arrayList.get(0); // 快速访问第一个元素 } } // LinkedList 示例代码 import java.util.LinkedList; public class Main { public static void main(String[] args){ LinkedList<Integer> linkedList = new LinkedList<>(); linkedList.addFirst(1); linkedList.removeLast(); // 效率高的首尾操作 Integer firstElement = linkedList.getFirst(); } } ``` #### 总结 综上所述,虽然两者都实现了相同的接口功能相似之处很多,但在具体应用层面还是各有千秋——前者凭借紧凑布局带来更好的缓存命中率进而提高迭代器遍历时的整体效能;后者依靠灵活机动特性适应那些侧重局部变动处理需求的应用环境之中[^10]。 ---
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