ArrayList与LinkList的区别

ArrayList底层的实现是Array, 数组扩容实现

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• 新增数据空间判断

  新增数据的时候需要判断当前是否有空闲空间存储

• 扩容需要申请新的连续空间

• 把老的数组复制过去

• 新加的内容

• 回收老的数组空间

LinkList是一个双链表,在添加和删除元素时具有比ArrayList更好的性能.但在get与set方面弱于ArrayList.当然,这些对比都是指数据量很大或者操作很频繁。

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链表不需要连续的空间, 大小不确定

1、底层实现：

ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，而LinkedList是基于链表的数据结构；

2、时间复杂度

操作  数组  链表
随机访问    O(1)    O(N)
头部插入    O(N)    O(1)
头部删除    O(N)    O(1)
尾部插入    O(1)    O(1)
尾部删除    O(1)    O(1)
查询对象所在索引 O(n) O(n)

查询对象所在索引时间复杂度都是O(N), 但是数组要比链表快
因为数组的连续内存, 会有一部分或者全部数据一起进入到CPU缓存, 而链表还需要在去内存中根据上下游标查找, CPU缓存比内存块太多

 从源码可以看出，ArrayList想要get(int index)元素时，直接返回index位置上的元素，而LinkedList需要通过for循环进行查找，虽然LinkedList已经在查找方法上做了优化，比如index < size / 2，则从左边开始查找，反之从右边开始查找，但是还是比ArrayList要慢。这点是毋庸置疑的。
        ArrayList想要在指定位置插入或删除元素时，主要耗时的是System.arraycopy动作，会移动index后面所有的元素；LinkedList主耗时的是要先通过for循环找到index，然后直接插入或删除。这就导致了两者并非一定谁快谁慢

3、空间复杂度

在LinkedList中有一个私有的内部类，定义如下：

private static class Entry {
         Object element;
         Entry next;
         Entry previous;
     }

每个Entry对象reference列表中的一个元素，同时还有在LinkedList中它的上一个元素和下一个元素。一个有1000个元素的LinkedList对象将有1000个链接在一起的Entry对象，每个对象都对应于列表中的一个元素。这样的话，在一个LinkedList结构中将有一个很大的空间开销，因为它要存储这1000个Entity对象的相关信息。

ArrayList使用一个内置的数组来存储元素，这个数组的起始容量是10.当数组需要增长时，新的容量按如下公式获得：新容量=(旧容量*3)/2+1，也就是说每一次容量大概会增长50%。这就意味着，如果你有一个包含大量元素的ArrayList对象，那么最终将有很大的空间会被浪费掉，这个浪费是由ArrayList的工作方式本身造成的。如果没有足够的空间来存放新的元素，数组将不得不被重新进行分配以便能够增加新的元素。对数组进行重新分配，将会导致性能急剧下降。如果我们知道一个ArrayList将会有多少个元素，我们可以通过构造方法来指定容量。我们还可以通过trimToSize方法在ArrayList分配完毕之后去掉浪费掉的空间。

ArrayList的空间浪费主要体现在在list列表的结尾预留一定的容量空间，而LinkedList的空间花费则体现在它的每一个元素都需要消耗相当的空间

实际开发中怎么选择？

1、如果你十分确定你插入、删除的元素是在前半段，使用LinkedList
2、如果你十分确定你删除、删除的元素后半段，使用ArrayList
3、如果你上面的两点不确定，建议你使用LinkedList

说明：
其一、LinkedList整体插入、删除的执行效率比较稳定，没有ArrayList这种越往后越快的情况；
其二、插入元素的时候，弄得不好ArrayList就要进行一次扩容，而ArrayList底层数组扩容是一个既消耗时间又消耗空间的操作，所以综合来看就知道选择哪个类型的list