Java面试要点49 - Java ArrayList与LinkedList性能对比

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一、引入

在Java程序开发过程中,合理选择集合类对于程序性能的影响至关重要。ArrayList和LinkedList作为Java中最常用的两种List实现,它们都能存储和管理数据,但由于底层实现方式的不同,在不同场景下的性能表现也大相径庭。

二、底层结构对比

2.1 ArrayList的实现原理

ArrayList的底层是基于数组实现的。当创建一个ArrayList时,实际上是在内存中分配了一个连续的Object数组。这种结构的特点是可以通过索引快速访问任意位置的元素,但在需要动态调整大小时,需要创建新数组并复制数据。我们来看一个简单的示例:

//创建一个ArrayList并观察其内部结构
ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>();
//添加元素时,如果超出当前容量会触发扩容
arrayList.add("Java");
arrayList.add("Python");
arrayList.add("JavaScript");

//获取ArrayList的实际大小
int size = arrayList.size();          //返回3
//获取内部数组的长度(默认初始容量为10)
//这部分代码仅用于演示,实际项目中不建议这样使用反射
Field field = ArrayList.class.getDeclaredField("elementData");
field.setAccessible(true);
Object[] elementData = (Object[]) field.get(arrayList);
int capacity = elementData.length;    //返回10

2.2 LinkedList的实现原理

LinkedList采用双向链表实现,每个节点都包含了前后节点的引用。这种结构使得插入和删除操作只需要修改相关节点的引用即可完成。

以下是LinkedList节点结构的示意代码:

private static class Node<E> {<