一文彻底搞懂Java中ArrayList和LinkedList 区别

文章目录

      • 1、数据结构
      • 2、插入和删除
      • 3、随机访问
      • 4、内存占用
      • 5、适用场景
      • 6、总结
      • 7、选择建议
      • 8、关于 ArrayList 和 LinkedList 的常见问题

1、数据结构

  • ArrayList:基于数组实现,元素在内存中是连续存储的。
  • LinkedList:基于链表实现,元素在内存中是非连续存储的,每个元素存储了指向其前一个和后一个元素的指针。

2、插入和删除

ArrayList:

  • 插入操作:需要将要插入元素后面的所有元素向后移动一位,时间复杂度为 O(n)。
  • 删除操作:需要将要删除元素后面的所有元素向前移动一位,时间复杂度为 O(n)。

LinkedList:

  • 插入操作:只需修改要插入元素的前后两个元素的指针,时间复杂度为 O(1)。
  • 删除操作:只需修改要删除元素的前后两个元素的指针,时间复杂度为 O(1)。

3、随机访问

  • ArrayList: 可以通过索引直接获取元素,时间复杂度为 O(1)。
  • LinkedList: 需要从头或尾部遍历链表找到指定元素,时间复杂度为 O(n)。

4、内存占用

ArrayList: 由于需要预留空间,所以内存占用较高。
LinkedList: 由于不需要预留空间,所以内存占用较低。

5、适用场景

ArrayList:

  • 适用于需要频繁进行随机访问或修改操作,而对插入和删除操作要求不高的场景。
  • 例如:存储用户列表、缓存数据等。

LinkedList:

  • 适用于需要频繁进行插入和删除操作,而对随机访问要求不高的场景。
  • 例如:实现栈、队列等数据结构。

6、总结

特性 ArrayList LinkedList
数据结构 数组 链表
插入和删除 O(n) O(1)
随机访问 O(1) O(n)
内存占用 较高 较低
适用场景 随机访问或修改 插入和删除

7、选择建议

在实际开发中,可以根据具体的需求选择合适的集合类。

  • 如果需要频繁进行随机访问或修改操作,而对插入和删除操作要求不高,则可以选择 ArrayList。
  • 如果需要频繁进行插入和删除操作,而对随机访问要求不高,则可以选择 LinkedList。
  • 如果需要同时频繁进行插入、删除和随机访问操作,可以根据实际性能需求做出选择,或者考虑其他数据结构如 HashSet。

额外说明

Java 9 中引入了新的集合类 List.of(),可以创建不可变的 ArrayList。
Java 10 中引入了新的集合类 Vector,它是线程安全的 ArrayList。

8、关于 ArrayList 和 LinkedList 的常见问题

1. ArrayList 和 LinkedList 谁的性能更好?

总体而言,ArrayList 的随机访问性能优于 LinkedList,而 LinkedList 的插入和删除性能优于 ArrayList。

2. 什么情况下应该使用 ArrayList?

需要频繁进行随机访问或修改操作
元素数量相对较少
对插入和删除操作的频率要求不高

3. 什么情况下应该使用 LinkedList?

需要频繁进行插入和删除操作
元素数量相对较多
对随机访问操作的频率要求不高

4. 如何选择合适的集合类?

在选择集合类时,需要考虑以下因素:

对数据结构的操作类型
数据的访问模式
性能要求
内存占用

5. 除了 ArrayList 和 LinkedList 之外,还有哪些集合类?

Java 中提供了丰富的集合类,包括:

  • List: 有序集合,允许重复元素
  • Set: 无序集合,不允许重复元素
  • Map: 键值对映射
  • Queue: 先进先出 (FIFO) 队列
  • Stack: 后进先出 (LIFO) 栈

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