ArrayList与LinkedList遍历方式对比及List遍历技巧

ArrayList遍历方式

首先在主函数中调用ArrayList的构造方法生成一个size为一亿的，element全为a的List实例list：

int max = 100000000;
List<String> list = new ArrayList<>(max);
for (int i = 0; i < max; i++) {
    list.add("a");
}

接下来看一下常用的五种遍历方法以及所需要的运行时间

for loop

long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    list.get(i).hashCode();
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("for loop: "+(endTime - startTime));

运行结果为：

for loop: 157

for-each loop

long startTime = System.currentTimeMillis();
for (String s : list) {
    s.hashCode();
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("for-each loop: "+(endTime - startTime));

运行结果为：

for-each loop: 202

Iterator

long startTime = System.currentTimeMillis();
Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    iterator.next().hashCode();
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("Iterator: "+(endTime - startTime));

运行结果为：

Iterator: 177

ListIterator

long startTime = System.currentTimeMillis();
ListIterator<String> listIterator = list.listIterator();
while (listIterator.hasNext()) {
    listIterator.next().hashCode();
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("ListIterator: "+(endTime - startTime));

运行结果为：

ListIterator: 176

java8新特性：forEach

long startTime = System.currentTimeMillis();
list.forEach(t -> t.hashCode());
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("forEach: "+(endTime - startTime));

运行结果为：

forEach: 94

ArrayList遍历方式分析

1. 除了java8新特性forEach之外，for loop遍历的方式是最快的，这是因为ArrayList类实现了RandomAccess接口，该接口是一个标志性接口，实现了该接口的类可以支持随机访问，使用for loop遍历的方式快过for-each；
2. Iterator与ListIterator实现类似，只不过ListIterator支持previous方法，可以从后向前遍历；
3. for-each的字节码其实是用Iterator实现的；

LinkedList遍历方式

对于for loop，首先在主函数中调用LinkedList的构造方法生成一个size为十万的，element全为a的List实例list：

int max = 100000;
List<String> list = new LinkedList<>();
for (int i = 0; i < max; i++) {
    list.add("a");
}

对于其他遍历方式，使用LinkedList的构造方法生成一个size为一亿的，element全为a的List实例list：

int max = 100000000;
List<String> list = new LinkedList<>();
for (int i = 0; i < max; i++) {
    list.add("a");
}

接下来看一下常用的五种遍历方法以及所需要的运行时间

for loop

long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    list.get(i).hashCode();
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("for loop: "+(endTime - startTime));

运行结果为：

for loop: 3644

为什么仅仅十万个数据，使用for loop遍历一次居然需要3000多ms？因为LinkedList的get(index)方法是从LinkedList的头或尾依次遍历得到的，详见：ArrayList与LinkedList获取指定元素对比；

for-each loop

long startTime = System.currentTimeMillis();
for (String s : list) {
    s.hashCode();
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("for-each loop: "+(endTime - startTime));

运行结果为：

for-each loop: 401

Iterator

long startTime = System.currentTimeMillis();
Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    iterator.next().hashCode();
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("Iterator: "+(endTime - startTime));

运行结果为：

Iterator: 441

ListIterator

long startTime = System.currentTimeMillis();
ListIterator<String> listIterator = list.listIterator();
while (listIterator.hasNext()) {
    listIterator.next().hashCode();
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("ListIterator: "+(endTime - startTime));

运行结果为：

ListIterator: 452

java8新特性：forEach

long startTime = System.currentTimeMillis();
list.forEach(t -> t.hashCode());
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("forEach: "+(endTime - startTime));

运行结果为：

forEach: 435

LinkedList遍历方式分析

1. for-each loop遍历的方式是最快的，这是因为LinkedList类没有实现RandomAccess接口，不支持随机访问，使用for-each loop遍历的方式快过for loop；

List遍历技巧

有时候我们仅仅只会得到一个List实例，但我们并不能够知道它的底层实现是ArrayList还是LinkedList或者是其他的类，这是我们如何以最快的速度遍历它呢？
可以判断该实例是否实现了RandomAccess接口，如果实现了该接口，说明支持随机访问，使用for-loop进行遍历最快；否则使for-each loop进行遍历最快。
示例代码如下：

if (list instanceof RandomAccess) {
    /**
     * for loop
     */
    long startTime1 = System.currentTimeMillis();
    for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
        list.get(i).hashCode();
    }
    long endTime1 = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("随机访问: "+(endTime1 - startTime1));
} else {
    /**
     * for-each loop
     */
    long startTime2 = System.currentTimeMillis();
    for (String s : list) {
        s.hashCode();
    }
    long endTime2 = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("顺序访问: "+(endTime2 - startTime2));
}