ArrayList 、LinkList的理解

1.ArrayList是實現了基於動態數組的數據結構,LinkedList基於鏈表的數據結構。

2.對於隨機訪問get和set,ArrayList優於LinkedList,因爲ArrayList可以隨機定位,而LinkedList要移動指針一步一步的移動到節點處。(參考數組與鏈表來思考)

3.對於新增和刪除操作add和remove,LinedList比較佔優勢,只需要對指針進行修改即可,而ArrayList要移動數據來填補被刪除的對象的空間。

ArrayList和LinkedList是兩個集合類,用於存儲一系列的對象引用(references)。例如我們可以用ArrayList來存儲一系列的String或者Integer。那麼ArrayList和LinkedList在性能上有什麼差別呢?什麼時候應該用ArrayList什麼時候又該用LinkedList呢?

一.時間複雜度

首先一點關鍵的是,ArrayList的內部實現是基於基礎的對象數組的,因此,它使用get方法訪問列表中的任意一個元素時(random-access),它的速度要比LinkedList快。LinkedList中的get方法是按照順序從列表的一端開始檢查,直到另外一端。對LinkedList而言,訪問列表中的某個指定元素沒有更快的方法了。

二.空間複雜度

在LinkedList中有一個私有的內部類,定義如下:

private static class Entry {
Object element;
Entry next;
Entry previous;
}

每個Entry對象reference列表中的一個元素,同時還有在LinkedList中它的上一個元素和下一個元素。一個有1000個元素的LinkedList對象將有1000個鏈接在一起的Entry對象,每個對象都對應於列表中的一個元素。這樣的話,在一個LinkedList結構中將有一個很大的空間開銷,因爲它要存儲這1000個Entity對象的相關信息。

ArrayList使用一個內置的數組來存儲元素,這個數組的起始容量是10.當數組需要增長時,新的容量按如下公式獲得:新容量=(舊容量*3)/2+1,也就是說每一次容量大概會增長50%。這就意味着,如果你有一個包含大量元素的ArrayList對象,那麼最終將有很大的空間會被浪費掉,這個浪費是由ArrayList的工作方式本身造成的。如果沒有足夠的空間來存放新的元素,數組將不得不被重新進行分配以便能夠增加新的元素。對數組進行重新分配,將會導致性能急劇下降。如果我們知道一個ArrayList將會有多少個元素,我們可以通過構造方法來指定容量。我們還可以通過trimToSize方法在ArrayList分配完畢之後去掉浪費掉的空間。

三.總結

ArrayList和LinkedList在性能上各有優缺點,都有各自所適用的地方,總的說來可以描述如下:

性能總結:

     – ADD()操作   DELETE()操作    INSERT操作     INDEX取值操作   ITERATOR取值操作
ArrayList/Vector/Stack      好      差      差          極優      極優
LinkedList      好      好      好          差      極優

1.對ArrayList和LinkedList而言,在列表末尾增加一個元素所花的開銷都是固定的。對ArrayList而言,主要是在內部數組中增加一項,指向所添加的元素,偶爾可能會導致對數組重新進行分配;而對LinkedList而言,這個開銷是統一的,分配一個內部Entry對象。

2.在ArrayList的中間插入或刪除一個元素意味着這個列表中剩餘的元素都會被移動;而在LinkedList的中間插入或刪除一個元素的開銷是固定的。

3.LinkedList不支持高效的隨機元素訪問。

4.ArrayList的空間浪費主要體現在在list列表的結尾預留一定的容量空間,而LinkedList的空間花費則體現在它的每一個元素都需要消耗相當的空間

可以這樣說:當操作是在一列數據的後面添加數據而不是在前面或中間,並且需要隨機地訪問其中的元素時,使用ArrayList會提供比較好的性能;當你的操作是在一列數據的前面或中間添加或刪除數據,並且按照順序訪問其中的元素時,就應該使用LinkedList了。

LinkedList類
LinkedList實現了List接口,允許null元素。此外LinkedList提供額外的get,remove,insert方法在LinkedList的首部或尾部。這些操作使LinkedList可被用作堆棧(stack),隊列(queue)或雙向隊列(deque)。

注意:LinkedList沒有同步方法。如果多個線程同時訪問一個List,則必須自己實現訪問同步。一種解決方法是在創建List時構造一個同步的List:
List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(…));

ArrayList類
ArrayList實現了可變大小的數組。它允許所有元素,包括null。ArrayList沒有同步。
size,isEmpty,get,set方法運行時間爲常數。但是add方法開銷爲分攤的常數,添加n個元素需要O(n)的時間。其他的方法運行時間爲線性。
每個ArrayList實例都有一個容量(Capacity),即用於存儲元素的數組的大小。這個容量可隨着不斷添加新元素而自動增加,但是增長算法並沒有定義。當需要插入大量元素時,在插入前可以調用ensureCapacity方法來增加ArrayList的容量以提高插入效率。
和LinkedList一樣,ArrayList也是非同步的。

如果涉及到堆棧,隊列等操作,應該考慮用List,對於需要快速插入,刪除元素,應該使用LinkedList,如果需要快速隨機訪問元素,應該使用ArrayList。

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