Java集合方面的面试题：ArrayList和LinkedList有什么差别？分别适用于哪些场景？

List是封装了针对线性表操作的接口，ArrayList和LinkedList是在项目里用的比较多的两个实现类。我在面试时一般会问，它们两者有什么差别？很多人能回答说，ArrayList是基于数组实现，而LinkedList是基于双向链表实现。

学过数据结构的同学都知道，如果我们要查找数组里的某个元素，可以根据如下的公式很快地定位到该元素的位置。

第i号元素的位置 = 第0号元素的位置+(i-1)*每个元素的长度。

但数组不擅长添加和删除元素，比如要在长度是10000的数组里的500号位置添加一个元素，我们首先得让500到10000号元素都往后移动一位，先把500号位置腾出来，随后再添加。删除也是类似。

和数组相对应，链表比较擅长添加和删除元素（只需要更改其中一个元素的指针即可），但不擅长于定位（如果要找500号元素，就得从0号开始一个个找）。

这种说法应付面试尚可，但在实际项目里，往往没有单纯的添加（或删除）和单纯的查找操作，一般是两者配合使用。比如我们会在一个for循环里通过add方法从头开始在尾部添加元素，完成后在另个地方通过get方法从头开始获取元素，这两个动作往往会配对出现

那么在这种情况下，该选用哪种集合？下面我们来通过ListCompare.java来比较一下这两类List的各种性能，从而来归纳它们的使用场景。

1	//省略必要的import集合包的代码
2	public class ListCompare {	
3	//在尾部添加元素 
4		static void testAddatTail(List list,String type)	{
5			int size = 1000000;		
6			long start=System.currentTimeMillis();  		
7	     //通过for循环在尾部添加元数据
8			for(int i = 0;i

在下表3.1里，我们列出了在上述代码里定义的方法。

表3.1 针对两种不同集合对比测试方法归纳表

方法名	行数	动作
testAddatTail	第4到14行	通过for循环在尾部添加1000000个元素
testRandomSearch	第16到25行	从集合的随机位置拿元素，相当于随机查找
testAddatRandom	第27到35行	在集合的随机位置添加元素

在main函数的39和40行，我们定义了两种List，随后从42到47行，我们分别针对两种不同的List集合执行了对比测试方法，如果我们运行多次，输出的时间未必都相等，但从中我们能看到两者的对比，根据其中的一次运行结果，我们能整理出如下表3.2所示的结论。

表3.2 运行结果分析表

比较项	集合种类	运行时间	分析
在尾部添加	ArrayList	141	ArrayList是基于数组，和基于链表的ListedList相比，能很快地定位到尾部
	LinkedList	219
在随机位置添加	ArrayList	938	这里包含查找位置和添加两个动作，查找时基于数组的ArrayList占优，添加时基于LinkedList占优，综合下来还是LinkedList占优
	LinkedList	672
在随机位置查找	ArrayList	4109	基于数组的ArrayList很占优，相比基于链表的Linkedlist就需要消耗一定的代价了。
	LinkedList	5828

也就是说，如果被问到这类问题，你可以说出如下的结论。

第一，如果我们就一次性地通过add从集合尾部添加元素，添加完成后我们也只需读取一次，那么建议使用ArrayList，因为从上表来看，它两个动作的运行时间总和要小于LinketList。

第二，如果要频繁地添加元素，或者在完成添加元素后会频繁地通过indexOf方法从集合里查找元素，可以使用LinketList，理由是它的随机添加和随机查找的总时间消耗要小于ArrayList。

第三，请记得，如果在代码里indexOf的操作过于频繁从而成为项目运行的瓶颈时，可以考虑后文里提到的HashMap对象。

此外，ArrayList和Linkedlist都是线程不安全的，别把这点说成是它们的差别。

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