Java集合中ArrayList、LinkedList异同(面试题)

为什么一般都使用 List list = new ArrayList() ,而不用 ArrayList alist = new ArrayList()呢? 
1. 问题就在于List有多个实现类,如 LinkedList或者Vector等等,
现在你用的是ArrayList,也许哪一天你需要换成其它的实现类呢?,这时你只要改变这一行就行了:
List list = new LinkedList(); 其它使用了list地方的代码根本不需要改动。
假设你开始用 ArrayList alist = new ArrayList(), 这下你有的改了,特别是如果你使用了 ArrayList特有的方法和属性。 
如果没有特别需求的话,最好使用
List list = new LinkedList(); 便于程序代码的重构. 这就是面向接口编程的好处。

2.	ArrayList不是继承List接口,是实现了List接口。
你写成
	ArrayList arrayList = new ArrayList();这样不会有任何问题。
	和List list = new ArrayList();相比这2个写是有区别的。arrayList是一个ArrayList对象,它可以使用ArrayList的所有方法。
List是接口,它是不可以被实例化的(接口是个抽象类),所以必须以它的实现类去实例化它。
list对象虽然也是被实例化为ArrayList但是它实际是List对象,list只能使用ArrayList中已经实现了的List接口中的方法,
ArrayList中那些自己的、没有在List接口定义的方法是不可以被访问到的。
我们说,用接口去做是有它的好处的,如果你把类型定义成ArrayList(也就是一个具体的实现类)那么你就只能接收这一种类型的数据了,
如果你要是定义为List那么你不仅可以接收ArrayList的对象还可以接收LinkedList的对象,这样你的程序就灵活了。

ArrayList、LinkedList异同(面试题)

/**
 * 1. List接口框架
 *
 *    |----Collection接口:单列集合,用来存储一个一个的对象
 *          |----List接口:存储有序的、可重复的数据。  -->“动态”数组,替换原有的数组
 *              |----ArrayList:作为List接口的主要实现类;查找效率比LinkedList高;线程不安全的,效率高;底层使用Object[] elementData存储
 *              |----LinkedList:对于频繁的插入、删除操作,使用此类效率比ArrayList高;底层使用双向链表存储
 *              |----Vector:作为List接口的古老实现类;线程安全的,效率低;底层使用Object[] elementData存储
 *
 *
 2. ArrayList的源码分析:
 2.1 jdk 7情况下
       ArrayList list = new ArrayList();//底层创建了长度是10的Object[]数组elementData
       list.add(123);//elementData[0] = new Integer(123);
       ...
       list.add(11);//如果此次的添加导致底层elementData数组容量不够,则扩容。
       默认情况下,扩容为原来的容量的1.5倍,同时需要将原有数组中的数据复制到新的数组中。
 
       结论:建议开发中使用带参的构造器:ArrayList list = new ArrayList(int capacity)
 *
 *   2.2 jdk 8中ArrayList的变化:
 *      ArrayList list = new ArrayList();//底层Object[] elementData初始化为{}.并没有创建长度为10的数组,(懒汉式)。
 *      即通过无参构造方法来创建ArrayList时,它的长度其实是为0的。
 *
 *      list.add(123);//第一次调用add()时,底层才创建了长度10的数组,并将数据123添加到elementData[0]
 *      ...
 	如果使用的是带指定下标的add方法,则复杂度为O(n),因为涉及到对数组中元素的移动,这一操作是非常耗时的。
 	ArrayList和Vector的add、get、size方法的复杂度都为O(1),remove方法的复杂度为O(n);  
 	indexOf方法的作用是返回第一个等于给定元素的值的下标。它是通过遍历比较数组中每个元素的值来查找的,所以它的时间复杂度是O(n)。 
 	lastIndexOf的原理跟indexOf一样,而它仅仅是从后往前找起罢了。 
 *      后续的添加和扩容操作与jdk 7 无异。
 *   2.3 小结:jdk7中的ArrayList的对象的创建类似于单例的饿汉式,
 *           而jdk8中的ArrayList的对象的创建类似于单例的懒汉式,延迟了数组的创建,节省内存。


 

	 * 3. LinkedList的源码分析:
 *      LinkedList list = new LinkedList(); 内部声明了Node类型的first和last属性,默认值为null
 *      list.add(123);//将123封装到Node中,创建了Node对象。
 *
 *      其中,Node定义为:体现了LinkedList的双向链表的说法
 *      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;
             }
         }
         
	因为 LinkedList 有头指针和尾指针,所以在表头或表尾进行插入元素只需要 O(1) 的时间,
	而在指定位置插入元素则需要先遍历一下链表,所以复杂度为 O(n)4. Vector的源码分析:jdk7和jdk8中通过Vector()构造器创建对象时,底层都创建了长度为10的数组。
 *      在扩容方面,默认扩容为原来的数组长度的2倍。
 *
 *  面试题:ArrayListLinkedListVector三者的异同?
 *  同:三个类都是实现了List接口,存储数据的特点相同:存储有序的、可重复的数据
 *  不同:见上
 *
 *   5. List接口中的常用方法

### List的方法

add、indexOf、lastIndexOf、remove、set、subList

@Test
    public void test2(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");
        list.add(new Person("Tom",12));
        list.add(456);
        //int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置。如果不存在,返回-1.
        int index = list.indexOf(4567);
        System.out.println(index);//-1

        //int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置。如果不存在,返回-1.
        System.out.println(list.lastIndexOf(456));

        //Object remove(int index):移除指定index位置的元素,并返回此元素
        Object obj = list.remove(0);
        System.out.println(obj);
        System.out.println(list);

        //Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
        list.set(1,"CC");
        System.out.println(list);

        //List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的 ---左闭右开 ---区间的子集合
         System.out.println(list);
        //[456,"cc",Person("Tom",12),456]
        List subList = list.subList(2, 4);//注意这里不是(2,3)    
        System.out.println(subList);
        //[Person("Tom",12),456]
    }

add(指定位置)、addAll

    @Test
    public void test1(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");
        list.add(new Person("Tom",12));
        list.add(456);

        System.out.println(list);

        //void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
        list.add(1,"BB");
        System.out.println(list);

        //boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
        List list1 = Arrays.asList(1, 2, 3);
        list.addAll(list1);
//        list.add(list1); ---会把1,2,3当成一个对象
        System.out.println(list.size());//9

        //Object get(int index):获取指定index位置的元素
        System.out.println(list.get(0));

总结常用方法:


总结:常用方法
增:add(Object obj)
删:remove(int index) / remove(Object obj)
改:set(int index, Object ele)
查:get(int index)
插:add(int index, Object ele)
长度:size()
遍历:① Iterator迭代器方式
     ② 增强for循环
     ③ 普通的循环

     */
    @Test
    public void test3(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");

        //方式一:Iterator迭代器方式
        Iterator iterator = list.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }

        System.out.println("***************");

        //方式二:增强for循环
        for(Object obj : list){
            System.out.println(obj);
        }

        System.out.println("***************");

        //方式三:普通for循环
        for(int i = 0;i < list.size();i++){
            System.out.println(list.get(i));
        }
    }

面试题

//区分list中的remove(int index)和remove(Object obj)
@Test
public void testListRemove() {
   List list= new ArrayList();
    list.add(1);//包装类 1 2 3
    list.add(2);
    list.add(3);
    updateList(list);
    System.out.println(list);
}
privatestaticvoidupdateList(List list) {
    list.remove(2); //这里删除的是索引为2的值 删除的是数值3
    list.remove(new Integer(2));//这里删除的是值为2的数。
}

## List实现类之二:LinkedList

新增方法:

    void addFirst(Object obj)
    void addLast(Object obj)
    Object getFirst()
    Object getLast()
    Object removeFirst()
    Object removeLast()

LinkedList:双向链表,内部没有声明数组,而是定义了Node类型的first和last,用于记录首末元素。
同时,定义内部类Node,作为LinkedList中保存数据的基本结构。
Node除了保存数据,还定义了两个变量:
prev变量记录前一个元素的位置
next变量记录下一个元素的位置
Java集合中ArrayList、LinkedList异同(面试题)_第1张图片

List 实现类之三:Vector(基本不用)

Vector 是一个古老的集合,JDK1.0就有了。大多数操作与ArrayList相同,区别之处在于Vector是线程安全的。
	在各种list中,最好把ArrayList作为缺省(默认)选择。当插入、删除频繁时,使用LinkedList;Vector总是比ArrayList慢,所以尽量避免使用.

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