LinkedList和ArrayList的使用場景

有人問到這個問題，順便上網查資料深入瞭解了一下。以往問及什麼時候用ArrayList什麼時候用LinkedList，往往答案是，當大量隨機檢索數據時使用ArrayList，當頻繁插入刪除操作時使用LinkedList。按照數據結構來說，確實是LinkedList在插入刪除操作時的複雜度要低於ArrayList。但在現實代碼實現以及實際執行性能上，卻不一定是這樣。根據查閱的資料整理如下，歡迎討論。


首先要了解兩種List的不同應該先了解其代碼實現。
ArrayList是通過索引訪問的數組實現，而LinkedList使用過 鏈表原理實現。
ArrayList的get(i)不需要遍歷可以直接通過索引獲取數據，而LinkedList需要遍歷，遍歷到i索引位置時將當前位置數據返回。
網上有人貼了這樣一段代碼：
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
LinkedList list = new LinkedList();
for (int i =0;i<=1000000; i++) {
list.add(i);
}
long start = System.currentTimeMillis(); 
list.get(1);
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println(" time to traverse 1st element " + (end - start) );


start = System.currentTimeMillis(); 
list.get(999999);
end = System.currentTimeMillis();
System.out.println(" time take to traverse 999999th element " + (end - start) );
}

time to traverse 1st element 0
time to traverse 999999th element 0

他問既然LinkedList需要遍歷讀取數據，爲什麼我獲取第一個數據和最後一個數據用的時間是一樣的。
看一下LinkedList的get代碼就應該明白了，遍歷可能會從列表頭部或末尾開始進行，取決於i在列表的前半部還是後半部分：
public Object get(int index) { 
//check the index is valid first .. code not shown here 
Entry e = header; //starting node 
//go forwards or backwards depending on which is closer 
if (index < size/2) { 
for (int i = 0; i <= index; i++) 
e = e.next; } 
else { 
for (int i = size; i > index; i--) 
e = e.previous; 
} 
return e; 
}


同樣在特定索引位置插入數據時，也是先遍歷到那個位置再進行插入。這樣很容易理解，當很大數據量時(比如1W)，在LinkedList前部和後部進行刪除插入操作，速度會很快，但是如果是在中部進行操作，測試結果就不那麼樂觀了，性能甚至不及ArrayList。


所以建議在數據量很大，同時存在鏈表頭部以及尾部的頻繁操作，並且很少執行中部數據操作時使用鏈表。其實這種情況也可以考慮使用ArrayDeque，因爲鏈表在新增數據時會創建額外對象，記錄上一node和下一個node的信息，會佔用額外空間，而ArrayDeque則不會增加額外空間，不會增加GC工作。其他情況在ArrayList初始化大小設置合理時使用ArrayList能獲得更好性能。


知道LinkedList的應用場景，再說說如何正確使用LinkedList。
首先是遍歷，遍歷LinkedList必須使用iterator不能使用for循環，因爲每次for循環體內通過get(i)取得某一元素時都需要對list重新進行遍歷，性能消耗極大。
另外不要試圖使用indexOf等返回元素索引，並利用其進行遍歷，例如下面的代碼：
final int startPos = lst.indexOf( first ) + 1; //使用indexlOf對list進行了遍歷，當結果爲空時會遍歷整個列表。
final ListIterator<String> iter = lst.listIterator( startPos ); //如果startPos的元素在列表前半部，那這兩行代碼相當於平均要遍歷了列表1.25的長度，因爲 listIterator( startPos )也需要從頭遍歷，當到達指定元素後開始循環如下操作。
while ( iter.hasNext() ) { 
if ( iter.next().length() == 5 ) 
iter.remove(); 
}




以上總結，網上的討論很激烈，持有各自意見，以上爲我的總結。有問題可以給我指出，謝謝。補充：以上就是關於ArrayList和LinkedList的差別。你需要一個不同步的基於索引的數據訪問時，請儘量使用ArrayList。ArrayList很快，也很容易使用。但是要記得要給定一個合適的初始大小，儘可能的減少更改數組的大小。