ArrayList
和 LinkedList
是 Java 集合框架中的两个常用的列表实现类,它们有着不同的底层数据结构,因此在性能和使用场景上有所区别。
ArrayList
- 底层数据结构:
ArrayList
底层是基于动态数组实现的。 - 访问速度:由于动态数组的特性,
ArrayList
支持快速随机访问,即通过索引访问元素(get(int index)
)的时间复杂度为 O(1)。 - 插入和删除速度:在
ArrayList
中进行插入或删除操作(尤其是中间位置的插入和删除)会比较慢,因为需要移动数组中的元素,时间复杂度为 O(n)。 - 内存空间:
ArrayList
会根据需要动态地增加容量,但在增加容量时会消耗一定的性能。
示例代码:
import java.util.ArrayList;
public class ArrayListExample {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>();
// 添加元素
arrayList.add("A");
arrayList.add("B");
arrayList.add("C");
// 访问元素
System.out.println("Element at index 1: " + arrayList.get(1));
// 插入元素
arrayList.add(1, "D");
// 删除元素
arrayList.remove("B");
// 遍历元素
for (String element : arrayList) {
System.out.println(element);
}
}
}
LinkedList
- 底层数据结构:
LinkedList
底层是基于双向链表实现的。 - 访问速度:由于链表的特性,
LinkedList
在随机访问方面表现较差,即通过索引访问元素(get(int index)
)的时间复杂度为 O(n)。 - 插入和删除速度:
LinkedList
在进行插入或删除操作(尤其是中间位置的插入和删除)时会比较快,因为只需修改节点之间的引用即可,时间复杂度为 O(1),但如果是通过索引插入或删除,需要先移动到那个位置,此时时间复杂度还是 O(n)。 - 内存空间:
LinkedList
需要额外的空间来存储节点之间的引用(即前驱和后继节点的指针)。
示例代码:
import java.util.LinkedList;
public class LinkedListExample {
public static void main(String[] args) {
LinkedList<String> linkedList = new LinkedList<>();
// 添加元素
linkedList.add("A");
linkedList.add("B");
linkedList.add("C");
// 访问元素
System.out.println("Element at index 1: " + linkedList.get(1));
// 插入元素
linkedList.add(1, "D");
// 删除元素
linkedList.remove("B");
// 遍历元素
for (String element : linkedList) {
System.out.println(element);
}
}
}
ArrayList
和 LinkedList
是 Java 集合框架中的两个常用列表实现类,它们有着不同的底层数据结构和性能特征。
总结
特性 | ArrayList | LinkedList |
---|---|---|
底层数据结构 | 动态数组(Resizable array) | 双向链表(Doubly Linked List) |
访问时间复杂度 | O(1) | O(n) |
插入/删除时间复杂度 | O(n)(在末尾操作是摊销O(1)) | O(1)(在首尾操作) |
内存开销 | 较低,数组有连续内存空间 | 较高,每个节点需要额外存储指针 |
线程安全 | 非线程安全 | 非线程安全 |
适用场景 | 频繁访问元素的场景 | 频繁插入、删除元素的场景 |