ArrayList和LinkedList区别

本文详细对比了ArrayList和LinkedList两种数据结构的特点,分析了它们在不同场景下的适用性。ArrayList适用于频繁访问和遍历的数据,而LinkedList则适用于数据量大或操作频繁的数据,尤其是在设计栈和队列结构时。

ArrayList和LinkedList区别

由于平时经常使用ArrayList却很少涉及到LinkedList,今天偶然在遍历文件时使用到了LinkedList,因此再次学习了两者的区别,下面先附上遍历文件的代码:

private static void traverFile(File file) {
    LinkedList<File> list = new LinkedList<File>();
    //将传入file插入列表前
    list.push(file);
    while (!list.isEmpty()) {
        //从文件列表弹出第一个元素
        File first = list.pop();
        System.out.println(first);
        //查询该弹出文件下的子文件
        File[] files = first.listFiles();
        if (files != null) {
            for (File file : files) {
                //将文件下所有文件压入列表
                list.push(file);
            }
        }
    }
}
  • 上面代码借助后进先出的栈结构,采用深度遍历方式遍历文件,相比最常用的的递归遍历方式不会出现栈溢出。

下面回到主题

  • 现在回到ArrayList和LinkedList的对比上来。

一、ArrayList特点

  • 1.Java中java.util.ArrayList类提供了可调整大小的数组并实现了List接口
  • 2.允许包括null在内所有元素**(存储在ArrayList内的元素必须是对象,不能是基本类型数据**)
  • 3.包含所有可选择的列表操作的实现(包括增删改查)
  • 4.提供方法来操作内部数组的大小,在容量不足时会自动将容量增加现有的50%(使用 .size()方法来获取实际大小
  • 5.使用下标来访问和遍历元素的效率较高,插入删除效率低(适用于频繁访问和遍历的数据,不适用于频繁变动的大量数据)for循环遍历效率高

二、LinkedList特点

  • 1.LinkedList使用了循环双向链表的数据结构,由于是链表,不存在容量不足的问题
  • 2.既可以作为FIFO的队列结构,也可以作为LIFO的栈结构
  • 3.使用指针来访问元素,插入和删除效率高,随机访问效率低(适用于数据量很大或者操作很频繁的数据)使用迭代器访问效率最高

三、总结

  • 通常来说ArrayList使用场景比较多,ArrayList也可以用于设计栈和队列但有可能出现溢出
  • LinkedList和ArrayList和区别在于数组和链表之间的差别
  • LinkedList更适合设计栈和队列结构,绝对不要用for循环随机访问LinkedList
### JavaArrayListLinkedList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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