ArrayList和LinkedList

最新推荐文章于 2024-09-26 19:23:34 发布

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分类专栏： java基础文章标签：链表数据结构

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本文深入解析ArrayList和LinkedList两种数据结构的特性与应用。ArrayList利用数组存储，适合快速索引但插入效率低；LinkedList采用双向链表，插入速度快但查询效率慢。文章详细阐述了两种数据结构的时间复杂度和内存管理方式。

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ArrayList和LinkedList区别

1、ArrayList是使用数组方式存储数据，此数组元素数大于实际存储的数据以便增加和插入元素，它们都允许直接按序号索引元素，所以索引数据快而插入数据慢；
LinkedList使用双向链表实现存储（将内存中零散的内存单元通过附加的引用关联起来，形成一个可以按序号索引的线性结构，这种链式存储方式与数组的连续存储方式相比，内存的利用率更高），按序号索引数据需要进行前向或后向遍历，但是插入数据时只需要记录本项的前后项即可，所以插入速度较快。

2、剖析
a、ArrayList查询快插入慢
ArrayList可以直接根据序号做查询操作，get(0)或get(1)，时间复杂度为O(1)；插入数据的时候，涉及到数据的移动（插入到中间位置），或者容量的扩容（初始容量过小，一直增加时），都需要时间。

b、LinkedList查询慢插入快
LinkedList由于每次按序号查询都需要进行前向或后向遍历，在get任何一个位置的数据的时候，都会把前面的数据走一遍，时间复杂度为O(N2)；

比如获取get(2)，的操作是：直接拿到0位的Node0的地址，从0位的Node0中找到下一个1位的Node1的地址，找到Node1，从1位的Node1中找到下一个2位的Node2的地址，找到Node2，拿到Node2里面的数据。
即使是一半前正序遍历、一半后倒序遍历，（1 + 0.5N） * 0.5N = 0.25N2 + 0.5N，LinikedList遍历的时间复杂度为O(N2)，N为LinkedList的容量。

插入的时候，只需要node的prev记录本项的前项地址，next记录本项的后项地址，同时前项的next会记录本项地址，后项的prev会记录本项地址。不涉及到数据的移动和内存变化。