JAVA ArrayList VS LinkedList 对比之一-背景调查

API 地址：http://docs.oracle.com/javase/6/docs/api/

涉及概念之间的关系如下：

图解：

List 是一个接口，它继承于Collection的接口。它代表着有序的队列。它允许重复的元素。
AbstractList 是一个抽象类，它继承于AbstractCollection。AbstractList实现List接口中除size()、get(int location)之外的函数。
AbstractSequentialList 是一个抽象类，它继承于AbstractList。它的方法较少。专门为LinkedList而设计。
ArrayList, LinkedList, Vector, Stack是List的4个实现类。

    ArrayList 通过一个Object[]数组存储对象，要注意这个数组是transient类型的。它的add()和remove()方法是通过System.arraycopy(...)实现的，get()方法就是返回数组的一个元素。

    AbstractSequentialList 进一步地实现了add()、get()以及remove()方法。它通过调用ListIterator类中相应的方法实现这些方法。这样的目的是通过双向列表的特性，提高执行速度。它把listIterator(int index)方法声明为abstract类型，要求用户必须重新实现。在添加和删除元素时具有比ArrayList更好的性能.但在get与set方面弱于ArrayList。

    LinkedList 继承自AbstractSequentialList，通过一个双向链表存储对象。注意这个链表的header是transient类型的。这里的header中是不包含实际数据的，仅仅作为链表的头节点。它的add()、get()、remove()方法就是对双向链表的操作。它通过双向链表地特性，重新实现了listIterator(int index)方法，定义内嵌的ListIterator类。

ArrayList的源代码:
    //size,isEmpty,get,set,iterator,和listIterator 等操作都是常量时间.add操作也接近常量时间。ArrayList实例都有一个属性：capacity. capacity至少和size一样大，它是自动增长的。它表示ArrayList可以存放的元素数目。
	private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; //默认capacity. 
	private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};//capacity 就是这个 array buffer的大小
	private transient Object[] elementData; //这就是arraylist最主要的元素：数组。
	public void ensureCapacity(int minCapacity) ;//这个方法以及之后的一系列方法都是用来操作capacity 的，它们可以让capacity 增长。
	private void grow(int minCapacity) //这个方法展示了每次扩容扩多少，基本上相当于：newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
	public int indexOf(Object o) //顺序查找对象。线性时间
	public E get(int index) //索引获取对象。常量时间
	public E set(int index, E element)//线性时间
	public boolean add(E e) //相当于线性时间
	public void add(int index, E element) //插入，线性时间
	public E remove(int index) //删除，线性时间

LinkedList的源代码:
	//它相当于一个双向链表，它实现了List, Deque，它可以当做stack、queue、double-queue来用。
	transient Node<E> first; //头结点
	transient Node<E> last;//最后一个结点
	private void linkFirst(E e) //将e连接至list头部，成为头结点
	void linkLast(E e) //将e连接至list尾部，成为尾结点
	void linkBefore(E e, Node<E> succ) //将e连接至succ之前
	private E unlinkFirst(Node<E> f) //assert f为头结点，将f解开连接。f的下一个结点成为头结点。
	private E unlinkLast(Node<E> l) //assert l为尾结点，将l解开连接。
	private E unlink(Node<E> x) //将x解开连接
	public E getFirst() //获取头结点
	public E getLast() //获取尾结点
	public E removeFirst() //同unlinkFirst，多了一个f是否为空的判断，可能抛出异常
	public E removeLast() //
	public void addFirst(E e) {linkFirst(e);}
	public void addLast(E e) {linkLast(e);}
	public boolean contains(Object o) //
	public boolean add(E e) //连接到尾部 常量时间
	public boolean remove(Object o) //线性时间
	public E set(int index, E element) //常量时间
	public void add(int index, E element) //常量时间
	public E remove(int index) //常量时间
	private static class Node<E> {
   		E item;
    		Node<E> next;
    		Node<E> prev;

    		Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
        		this.item = element;
        		this.next = next;
        		this.prev = prev;
    }
}

通常来说：在添加和删除元素时具有比ArrayList更好的性能。但在get与set方面弱于ArrayList。

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