ArryaList、LinkedList和Vector的区别

本文详细介绍了ArrayList和LinkedList两种Java集合类的区别,包括它们的线程安全性、底层数据结构、操作效率以及内存占用。ArrayList基于数组,适合查找,但插入和删除效率低;LinkedList采用链表结构,插入删除高效,查找效率低。另外,还对比了ArrayList与线程安全的Vector,指出了在多线程环境下如何选择。

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一、ArryaList和LinkedList的区别

1、是否保证线程安全: ArrayList 和LinkedList都是不同步的,也就是不保证线程安全;

2、底层数据结构: Arraylist 底层使用的是Object数组; LinkedList 底层使用的是双向循环链表数据结构;

3、ArrayList采用数组存储,所以插入和删除元素的时间复杂度受元素位置的影响。检索的效率比较高,增删改效率比较低,但是向数组末尾添加数组效率还是快的,这种情况时间复杂度就是0(1)。

LinkedList采用链表存储,所以插入,删除元素时间复杂度不受元素位置的影响,底层是链表,空间上内存地址不连续,所以检索效率低

4、内存空间占用: ArrayList的空 间浪费主要体现在在list列表的结尾会预留-定的容量空间,而LinkedList的空间花费则体现在它的每一个元素都需要消耗比ArrayList更多的空间(因为要存放直接后继和直接前驱以及数据)。

二、ArryaList和Vector的区别

Vector是线程安全的,ArrayList不是线程安全的。其中,Vector在 关键性的方法前面都加了synchronized关键字,来保证线程的安全性,但是效率低。如果有多个线程会访问到集合,那最好是使用Vector,因为不需要我们自己再去考虑和编写线程安全的代码。

初始化容量都是10,ArrayList在底层数组不够用时在原来的基础上扩展1.5倍,Vector是扩展2倍,这样ArrayList就有利于节约内存空间。

### JavaArrayListLinkedList Vector 的差异 #### 性能特性 ArrayList Vector 都实现了 `RandomAccess` 接口,这意味着它们支持快速随机访问元素。然而,Vector 是同步的,这使得它在多线程环境中更安全但也带来了性能开销。相比之下,ArrayList 不是线程安全的,在单线程应用中通常具有更好的性能[^2]。 对于 LinkedList 来说,由于其内部实现基于链表结构而不是数组,因此不提供高效的随机访问能力。但是,当涉及到频繁插入删除操作时,特别是在列表中间位置的操作上,LinkedList 表现得更好,因为这些操作不需要移动其他元素的位置[^1]。 #### 线程安全性 Vector 默认情况下提供了内置的线程安全保障机制;而 ArrayList 并未设计成线程安全的数据结构。如果需要在线程间共享 ArrayList 实例,则必须通过外部手段来保证线程安全,比如使用 Collections.synchronizedList 方法将其包裹起来。 另一方面,LinkedList 同样不是线程安全的集合类。为了能够在并发环境下正确工作,开发者同样可以考虑采用类似的同步策略或者选择更适合于特定场景下的替代方案,例如 CopyOnWriteArrayList 或 ConcurrentLinkedQueue。 #### 迭代器功能 三者都支持迭代器接口来进行遍历操作。值得注意的是,除了常规的 Iterator 外,ArrayList LinkedList 还额外实现了 ListIterator 接口,允许双向遍历以及向列表中添加新元素的功能。不过需要注意的是,即使拥有相同的接口支持度,不同类型的容器在其具体行为表现上仍可能存在细微差别。 ```java // 使用 ListIterator 对 ArrayList 进行双向遍历并修改元素的例子 import java.util.*; public class Main { public static void main(String[] args){ List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("a", "b", "c")); // 获取 ListIterator 实例 ListIterator<String> iterator = list.listIterator(); while(iterator.hasNext()){ String element = iterator.next(); System.out.println(element); // 插入新的元素到当前索引之前 if ("b".equals(element)){ iterator.add("new"); } } // 反向遍历 while(iterator.hasPrevious()){ System.out.print(iterator.previous()); } } } ```
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