ArrayList和LinkedList区别

最新推荐文章于 2025-07-09 16:53:02 发布
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本文详细对比了ArrayList和LinkedList两种数据结构的特点与性能。ArrayList适用于大量随机访问，而LinkedList则在频繁的元素添加与删除中表现更优。文章深入探讨了它们的实现原理，帮助读者理解何时选择哪种数据结构。

在这里插入图片描述
概括： ArrayList是通过动态数组实现的，LinkedList是通过链表实现的

共同点： ArrayList和LinkedList都是实现了list接口的容器类

区别：

  • ArrayList是基于动态数组实现，LinkedList是基于链表实现
  • 对于访问元素来说，ArrayList要优于LinkedList，因为ArrayList通过下标就可以随机访问元素，而LinkedList要挨个遍历
  • 对于添加删除元素来说，LinkedList要优于ArrayList，因为LinkedList底层是链表，添加删除只需要断开在连接就好，而ArrayList要移动元素

性能：

  • LinkedList不支持随机访问
  • ArrayList在结构内部添加删除元素时会造成大量的元素移动
  • ArrayList因为在结构末尾预留一定空间，所以会造成空间浪费，而LinkedList浪费空间体现在其每一个元素都会使用一定的内存空间

使用场景：

  • 当你要进行大量的随机访问时，使用ArrayList
  • 当你要进行大量的新增删除时，使用LinkedList
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### Java中ArrayList与LinkedList的区别 #### 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和删除的操作[^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 插入和删除 - 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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