如何選擇使用ArrayList還是使用LinkList

底層實現區別

• ArrayList 底層實現就是數組，且ArrayList實現了RandomAccess，表示它能快速隨機訪問存儲的元素，通過下標 index 訪問，只是我們需要用 get() 方法的形式， 數組支持隨機訪問， 查詢速度快， 增刪元素慢；
• LinkedList 底層實現是鏈表， LinkedList 沒有實現 RandomAccess 接口，鏈表支持順序訪問， 查詢速度慢， 增刪元素快

ArrayList和LinkedList遍歷的區別

List 實現RandomAccess使用的標記接口，用來表明支持快速(通常是固定時間)隨機訪問。這個接口的主要目的是允許一般的算法更改它們的行爲，從而在隨機或連續訪問列表時提供更好的性能。

將操作隨機訪問列表(比如 ArrayList)的最好的算法應用到順序訪問列表(比如 LinkedList)時，會產生二次項行爲。鼓勵一般的列表算法檢查給定的列表是否 instanceof 這個接口，防止在順序訪問列表時使用較差的算法，如果需要保證可接受的性能時可以更改算法。

公認的是隨機和順序訪問的區別通常是模糊的。例如，當一些 List 實現很大時會提供漸進的線性訪問時間，但實際是固定的訪問時間。這樣的 List 實現通常應該實現此接口。通常來說，一個 List 的實現類應該實現這個接口。

package com.example.list;

import java.util.*;

/**
 * 測試Random Access List(隨機訪問列表)如 ArrayList 和 Sequence Access List(順序訪問列表)如 LinkedList </br>
 * 不同遍歷算法的效率</br>
 * 結論：前者用循環，後者用迭代器
 */
@SuppressWarnings({"rawtypes", "unchecked"})
public class Tester {
    static final int BASE_LENGTH = 200000;

    /**
     * 初始化 list，添加n個元素
     *
     * @param list
     * @return
     */
    public static <T> List initList(List list, int n) {
        for (int i = 0; i < n; i++)
            list.add(i);
        return list;
    }

    /**
     * 遍歷 list，判斷是否實現 RandomAccess 接口來使用不同的遍歷方法
     *
     * @param list
     */
    public static void accessList(List list) {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        if (list instanceof RandomAccess) {
            System.out.println("實現了 RandomAccess 接口...");
            for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
                list.get(i);
            }
        } else {
            System.out.println("沒實現 RandomAccess 接口...");
            for (Iterator iterator = list.iterator(); iterator.hasNext(); ) {
                iterator.next();
            }
        }
        long traverseTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("遍歷時間：" + (traverseTime - startTime));
        for (int i = 0; i < 100000; i++) {
            list.add(BASE_LENGTH + i);
        }
        for (int i = 100000; i > 0; i--) {
            list.remove(BASE_LENGTH + i - 1);
        }
        long addAndDelTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("增刪時間：" + (addAndDelTime - traverseTime));
        for (int i = 1000; i < 10000; i++) {
            list.indexOf(i);
        }
        System.out.println("查詢時間：" + (System.currentTimeMillis() - addAndDelTime));
    }

    /**
     * loop 遍歷 list
     */
    public static void accessListByLoop(List list) {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            list.get(i);
        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("loop遍歷時間：" + (endTime - startTime));
    }

    /**
     * 迭代器遍歷
     */
    public static void accessListByIterator(List list) {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        for (Iterator iterator = list.iterator(); iterator.hasNext(); ) {
            iterator.next();
        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Iterator遍歷時間：" + (endTime - startTime));
    }

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> aList = (ArrayList<Integer>) initList(new ArrayList<>(), BASE_LENGTH);
        LinkedList<Integer> lList = (LinkedList<Integer>) initList(new LinkedList<>(), BASE_LENGTH);
        accessList(aList);
        accessList(lList);
        System.out.println("ArrayList");
        accessListByLoop(aList);
        accessListByIterator(aList);
        System.out.println("LinkedList");
        accessListByLoop(lList);
        accessListByIterator(lList);
    }
}

結果如下：

實現了 RandomAccess 接口...
遍歷時間：17
增刪時間：65
查詢時間：172
沒實現 RandomAccess 接口...
遍歷時間：12
增刪時間：26
查詢時間：364
ArrayList
loop遍歷時間：22
Iterator遍歷時間：43
LinkedList
loop遍歷時間：44012
Iterator遍歷時間：12

由此可見，查詢(get)操作密集的業務場景下，選擇ArrayList。遍歷、增刪操作密集的業務場景下，選擇LinkList。