ArrayList和LinkedList的区别

本文详细介绍了Java集合框架中List接口及其主要实现类,包括ArrayList、LinkedList等的特点与应用场景,并对比了ArrayList与LinkedList在不同操作上的性能差异。

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List概括

        先来回顾一下List在Collection中的的框架图:

    从图中我们可以看出:

        1. List是一个接口,它继承与Collection接口,代表有序的队列。

        2. AbstractList是一个抽象类,它继承与AbstractCollection。AbstractList实现了List接口中除了size()、get(int location)之外的方法。

        3. AbstractSequentialList是一个抽象类,它继承与AbstrctList。AbstractSequentialList实现了“链表中,根据index索引值操作链表的全部方法”。

        4. ArrayList、LinkedList、Vector和Stack是List的四个实现类,其中Vector是基于JDK1.0,虽然实现了同步,但是效率低,已经不用了,Stack继承与Vector,所以不再赘述。

        5. LinkedList是个双向链表,它同样可以被当作栈、队列或双端队列来使用。

ArrayList和LinkedList区别

    我们知道,通常情况下,ArrayList和LinkedList的区别有以下几点:

 

        1. ArrayList是实现了基于动态数组数据结构,而LinkedList是基于链表的数据结构;

        2. 对于随机访问get和set,ArrayList要优于LinkedList,因为LinkedList要移动指针;

       3. 对于添加和删除操作add和remove,一般大家都会说LinkedList要比ArrayList快,因为ArrayList要移动数据。但是实际情况并非这样,对于添加或删除,LinkedList和ArrayList并不能明确说明谁快谁慢


### 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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