java-arrayList和linkedList区别

arrayList和linkedList的相同点
  • 都是最终继承于 抽象类 abstractList,anstractCollection,接口 list
arrayList和linkedList的不同点
  • 父类稍加不同
    arraylist <--- abstractLIst < --- collection
    linkedList <--- abstractSquentialList < ---abstractList <--- collection

  • 底层数据存储不同
    arrayList是以数组储存数据的
    linkedList是以循环双向链表存储数据的

  • 内部结构不同
  • 添加元素
    1、添加尾部元素
    arraylist:
    */
      public boolean add(E e) {
          ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
          elementData[size++] = e;
          return true;
      }
    
    从源码中可以看出 只要add 都会走这个方法,arryalist的add的性能取决于ensureCapacityInternal方法。
    如果当前容量足够,则添加到数组末尾(add效率特别高),如果当前容量不足,则就需进行扩容,扩容过程中会进行大量的复制操作,每次扩容都会扩到当前的1.5倍
    linkedList:
   * @return {@code true} (as specified by {@link Collection#add})
     */
    public boolean add(E e) {
        linkLast(e);
        return true;
    }

    /**

而linkedlist因为使用了链表结构,因此不需要维护容量大小
总结:linkedList 使用了链表,不需要扩容,所以不存在添加数据是还要存在扩容是否复制数据的问题,所以性能存在优势,但是正因为是链表,所以每次添加都需创建一个entry对象,对性能有一定的影响

2、任意位置添加元素
arrayList:

    * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
     */
    public void add(int index, E element) {
        rangeCheckForAdd(index);

        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
                         size - index);
        elementData[index] = element;
        size++;
    }

arrayList是基于数组实现的,所以每次在一个位置添加元素之后,之后的数据都会往后移动一个位置(需要重新排列),添加的元素越往前,消耗越大(重新排列的数据越多);
linkedList:
因为linkedList是链表结构,中间添加元素和尾部添加元素的开销是一样的

     * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
     */
    public void add(int index, E element) {
        checkPositionIndex(index);

        if (index == size)
            linkLast(element);
        else
            linkBefore(element, node(index));
    }

    /**
  • 删除元素
    arrayList:
    arrayList的删除元素和添加元素是雷同的,如果在中间删除元素之后,后面的元素都会向前移动位置,如果在末尾,就不存在;
    linkedList:
    linkedList的删除元素很快,但是查找元素位置很低效(如果要删除位置处于list的前半段,则从前往后找,如果其位置处于后半段,则从后往前找,如果数据量不大,会很高效,如果数据量很大,且数据如果在中间的话 几乎遍历了半个list,效率很低)

  • 修改元素
    对于set修改元素,arrayList的效率要高于linkedList,因为linkedList要一种指针

  • 查找元素
    对于get查找元素,arrayList的效率要高于linkedList,因为linkedList要一种指针

  • 扩容机制
    因为arrayList是内部基于数组的,所以初始化设置一个合理的大小对性能有很大的提升
    eg:现以构造一个拥有100万元素的List为例,当使用默认初始化大小时,其消耗的相对时间为125ms左右,当直接制定数组大小为100万时,构造相同的ArrayList仅相对耗时16ms。

  • 遍历列表
    jdk 1.5之后 都有三种遍历
    偷个图展示哈把


    image.png
  • 总结
    ArrayList和LinkedList在性能上各 有优缺点,都有各自所适用的地方,总的说来可以描述如下:
    1.对ArrayList和LinkedList而言,在列表末尾增加一个元素所花的开销都是固定的。对 ArrayList而言,主要是在内部数组中增加一项,指向所添加的元素,偶尔可能会导致对数组重新进行分配;而对LinkedList而言,这个开销是 统一的,分配一个内部Entry对象。

2.在ArrayList的 中间插入或删除一个元素意味着这个列表中剩余的元素都会被移动;而在LinkedList的中间插入或删除一个元素的开销是固定的。

3.LinkedList不 支持高效的随机元素访问。

4.ArrayList的空 间浪费主要体现在在list列表的结尾预留一定的容量空间,而LinkedList的空间花费则体现在它的每一个元素都需要消耗相当的空间

可以这样说:当操作是在一列 数据的后面添加数据而不是在前面或中间,并且需要随机地访问其中的元素时,使用ArrayList会提供比较好的性能;当你的操作是在一列数据的前面或中 间添加或删除数据,并且按照顺序访问其中的元素时,就应该使用LinkedList了。

所以,如果只是查找特定位置的元素或只在集合的末端增加、移除元素,那么使用Vector或ArrayList都可以。如果是对其它指定位置的插入、删除操作,最好选择LinkedList

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