ArrayList 和 LinkedList 的区别（面试常考）

最近秋招面试时经常碰到这道题，虽然自己也答出来了，但总感觉不是那么完善，特此总结一下。

ArrayList 和 LinkedList 都实现了 List 接口。

public class ArrayList extends AbstractList
        implements List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
        
public class LinkedList
    extends AbstractSequentialList
    implements List, Deque, Cloneable, java.io.Serializable
    

我们可以看到 LinkedList 还实现了 Deque 这个队列接口，可以作为双向队列的实现。

ArrayList 的底层是动态数组，可以实现动态扩容，每次扩容成原来的 1.5 倍，相对于原来的基本数组，它封装了数组插入、删除、扩容这些数组操作的细节。
另外，它支持随机访问，但是删除或者插入元素效率很低，例如在数组中间插入一个元素，必须把这个元素以后的元素全部向后搬移一个位置。

LinkedList 访问一个元素时一般是通过 for 循环获取到这个元素所在位置，然后返回这个元素，时间复杂度为 O(n)。删除或者插入一个给定指针指向的结点时间复杂度为 O(1）。

我们下面写个程序来模拟两种数据结构的随机查找过程。

/**
 * ArrayList 底层是动态数组，利用数组下标随机访问元素很高效。
 */
public class ArrayList {
    public static void main(String[] args) {
        List arrayList = new java.util.ArrayList<>();
        List linkedList = new LinkedList<>();
        for(int i = 0; i< 100000; i++) {
            arrayList.add(i);
            linkedList.add(i);
        }

        long arraylisttime = getTime(arrayList);
        System.out.println(arraylisttime + " ms");
        long linkedListTime = getTime(linkedList);
        System.out.println(linkedListTime + " ms");
      
    }

    private static long getTime(List list) {
        long curTime =  System.currentTimeMillis();
        for(int i = 0; i< list.size(); i++) {
            // ArrayList 通过下标访问元素。
            list.get(i);
        }
        long wasteTime = System.currentTimeMillis();
        return wasteTime - curTime;
    }
}

/** 结果：
* 8 ms
* 7892 ms
*/

可以看出数组随机访问的性能确实非常高，特别是在数据量大的时候。

原理就是数组在内存中占用连续的存储空间并且存储相同的元素。所以根据下标访问某一个元素时可以直接计算得到元素所在位置，大大加快了访问速度。