【java ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么？】

概要

ArrayList 和 LinkedList 都是 Java 集合框架（Java Collections Framework）中提供的用于存储元素的线性表实现，但它们在内部实现、性能特性以及使用场景上有所不同。以下是关于它们之间区别的面试答案：

一、内部实现

ArrayList

• 基于动态数组实现，内部通过数组来存储元素。
• 当元素数量超过当前数组长度时，会自动扩容（通常是原长度的1.5倍），这个过程可能会涉及到大量的数据复制，因此有一定的性能开销。

LinkedList

• 基于双向链表实现，每个元素都包含了对前一个元素和后一个元素的引用。
• 不需要像 ArrayList 那样进行扩容操作，因此在插入和删除元素时性能较高，尤其是当插入或删除操作发生在表头或表尾时。

二、性能特性

插入和删除操作

• 对于 ArrayList，如果在非末尾位置插入或删除元素，需要移动后续的元素以填补空缺，因此时间复杂度为 O(n)。而在末尾插入或删除元素的时间复杂度为 O(1)。
• 对于 LinkedList，在任意位置插入或删除元素的时间复杂度都是 O(1)，因为只需要修改相邻元素的引用即可。

访问元素

• ArrayList 支持通过索引快速访问元素，时间复杂度为 O(1)。
• LinkedList 访问元素则需要从头或尾开始遍历，时间复杂度为 O(n)。

内存占用

• ArrayList 在内存中占用连续的空间，因此相对节省内存，但扩容时可能会浪费空间。
• LinkedList 在内存中不是连续存储的，每个元素除了存储数据外，还需要存储对前一个元素和后一个元素的引用，因此相对占用更多内存。

三、使用场景

• 如果需要频繁地在末尾插入或删除元素，并且需要快速地通过索引访问元素，那么 ArrayList 是更好的选择。
• 如果需要在任意位置插入或删除元素，并且不关心元素的访问顺序，那么 LinkedList 是更好的选择。

四、额外特性

• ArrayList 还提供了 subList() 方法用于获取子列表，这在某些场景下可能很有用。
• LinkedList 提供了更多的方法用于处理列表的首尾元素，如 addFirst(), addLast(), getFirst(), getLast(), removeFirst(), removeLast() 等。