ArrayList、LinkedList、Vector的区别和实现原理

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ArrayList、LinkedList、Vector是集合中经常拿来比较和面试的一个问题，我这里简要概括一下他们的区别和实现原理。

存储结构
ArrayList和Vector是按照顺序将元素存储（从下表为0开始），删除元素时，删除操作完成后，需要使部分元素移位，默认的初始容量都是10.

ArrayList和Vector是基于数组实现的，LinkedList是基于双向链表实现的（含有头结点）。

线程安全性
ArrayList不具有有线程安全性，在单线程的环境中，LinkedList也是线程不安全的，如果在并发环境下使用它们，可以用Collections类中的静态方法synchronizedList(）对ArrayList和LinkedList进行调用即可。

Vector实现线程安全的，即它大部分的方法都包含关键字synchronized,但是Vector的效率没有ArraykList和LinkedList高。

扩容机制
从内部实现机制来讲，ArrayList和Vector都是使用Object的数组形式来存储的，当向这两种类型中增加元素的时候，若容量不够，需要进行扩容。ArrayList扩容后的容量是之前的1.5倍，然后把之前的数据拷贝到新建的数组中去。而Vector默认情况下扩容后的容量是之前的2倍。

Vector可以设置容量增量，而ArrayList不可以。在Vector中，有capacityIncrement：当大小大于其容量时，容量自动增加的量。如果在创建Vector时，指定了capacityIncrement的大小，则Vector中动态数组容量需要增加时，如果容量的增量大于0，则增加的是大小是capacityIncrement，如果增量小于0，则增大为之前的2倍。

在这里需要说一下可变长度数组的原理：当元素个数超过数组的长度时，会产生一个新的数组，将原数组的数据复制到新数组，再将新的元素添加到新数组中。

增删改查的效率
ArrayList和Vector中，从指定的位置检索一个对象，或在集合的末尾插入、删除一个元素的时间是一样的，时间复杂度都是O（1）。但是如果在其他位置增加或者删除元素花费的时间是O（n）,LinkedList中，在插入、删除任何位置的元素所花费的时间都是一样的，时间复杂度都为O（1），但是他在检索一个元素的时间复杂度为O（n）.

所以如果只是查找特定位置的元素或只在集合的末端增加移动元素，那么使用ArrayList或Vector都是一样的。如果是在指定位置的插入、删除元素，最好选择LinkedList