数据结构之LinkedList与链表

1.ArrayList的缺陷

1.ArrayList底层使用数组来存储元素，由于其底层是一段连续空间，当在ArrayList任意位置插入或者删除元素时，就需要将后序元素整体往前或者往后搬移，时间复杂度为O(n)，效率比较低，因此ArrayList不适合做任意位置插入和删除比较多的场景。
2.链表

2.1 链表的概念及结构

链表是一种物理存储结构上非连续存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的引用链接次序实现的 。

链表的种类：1.单向或者双向链表

2.带头或者不带头节点

3. 循环或者非循环

面试重点：单向不带头链表和双向不带头循环链表

2.2 LinkedList链表

LinkedList的底层是双向链表结构(链表后面介绍)，由于链表没有将元素存储在连续的空间中，元素存储在单独的节点中，然后通过引用将节点连接起来了，因此在在任意位置插入或者删除元素时，不需要搬移元素，效率比较高。

在集合框架中，LinkedList实现了List接口。

1. LinkedList实现了List接口
2. LinkedList的底层使用了双向链表
3. LinkedList没有实现RandomAccess接口，因此LinkedList不支持随机访问
4. LinkedList的任意位置插入和删除元素时效率比较高，时间复杂度为O(1)
2.2.1  LinkedList的使用

public static void main(String[] args) {
// 构造一个空的LinkedList
     List list1 = new LinkedList<>();
     List list2 = new java.util.ArrayList<>();
     list2.add("JavaSE");
     list2.add("JavaWeb");
     list2.add("JavaEE");
     // 使用ArrayList构造LinkedList
     List list3 = new LinkedList<>(list2);
}

3.ArrayList和LinkedList的区别（从共性出发看）

不同点	ArrayList(底层为数组)	LinkedList
存储空间上	物理上一定连续	逻辑上连续，物理上分配的空间可能不连续
随机访问其中元素（时间复杂度）	支持O(1)	不支持:O(N)
头部插入元素	需要挪移元素，效率低O(N)	只需修改引用的指向，时间复杂度为O(1)
插入元素	空间不够时需要扩容	没有容量的概念
应用场景	元素高效存储+频繁访问	任意位置插入和删除频繁