ArrayList和LinkedList的区别与联系

超、凢脫俗 2022-06-17 10:08 193阅读 0赞

ArrayList和Vector使用了数组去实现。  
LinkedList使用了链表数据结构  
这是两种不同的技术,所以使用它们的时候是有区别的。

1)首先我们来看看增加到List结尾的场景。如果ArrayList的容量在初始化的时候,设置的足够大。那么此时ArrayList的性能是非常好的。但是如果ArrayList的容量是10的话,那么超出了现有的数组的长度是要进行自动扩容的。扩容的公式是 （oldLength \* 3 ） / 2 + 1  
这就要涉及到大量的数组的复制操作  
我们在来看一看LinkedList由于它是链表结构的,所以不需要维护容量的大小,从这点说,他比ArrayList有一定的优势。然而，每次的元素增加都需要新建一个Entry对象，并进行更多的赋值操作。在频繁的系统调用中，对性能会产生一定的影响  
下面我们来写个程序测试一下。

![这里写图片描述][SouthEast]

2）增加元素到列表任意位置  
当增加元素到链表任意位置的时候,LinkedList的优势就体现出来了。因为ArrayList是数组实现的。所以肯定要移动数组元素,而且插入的位置越靠前,性能影响越大。由于LinkedList是链表实现的。所以只需要改变指针指向就可以了。

我们来写个程序来测试下

![这里写图片描述][SouthEast 1]

3）删除任意位置元素  
这个跟任意位置插入有点像。  
在删除掉后ArrayList是要进行移动的。  
并且删除的位置越靠前,开销越大。  
4）容量参数  
ArrayList是要维护一个容量大小的。如果我们知道我们大概要存放多少的元素。我们应该在ArrayList的构造方法中声明出来。从而减少数组的扩容次数。性能自然就上来了。  
5)遍历操作  
当我们在遍历的时候,  
先上一张图吧  
![这里写图片描述][SouthEast 2]

我们也来写个程序测一下

import java.util.ArrayList;
    import java.util.LinkedList;
    import java.util.List;
    
    public class ListTest {
        public static void main(String[] args) {
            ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>();
            long arrayListStartTime = System.currentTimeMillis();
            for(int i = 0 ; i < 1000000 ; i++) { 
                arrayList.add("a" + i);
            }
    
            System.out.println("ArrayList在尾部增加元素消耗了" + (System.currentTimeMillis() - arrayListStartTime));
    
            LinkedList<String> linkedList = new LinkedList<>();
            long linkedListStartTime = System.currentTimeMillis();
    
            for(int i = 0 ; i < 1000000 ; i++) { 
                linkedList.add("a" + i);
            }
            System.out.println("LinkedList在尾部增加元素消耗了" + (System.currentTimeMillis() - linkedListStartTime));
    
    
            System.out.println("=====================================");
    
            long addElementInArrayListAnyWhereBegin = System.currentTimeMillis();
            for(int i = 0 ; i < 10000 ; i++) { 
                arrayList.add(i, "aaa");
            }
    
            System.out.println("ArrayList在任意位置插入元素消耗了" + (System.currentTimeMillis() - addElementInArrayListAnyWhereBegin));
    
    
            long addElementInLinkedListAnyWhereBegin = System.currentTimeMillis();
            for(int i = 0 ; i < 10000 ; i++) { 
                linkedList.add(i, "aaa");
            }
    
            System.out.println("LinkedList在任意位置插入元素消耗了" + (System.currentTimeMillis() - addElementInLinkedListAnyWhereBegin));
    
    
            System.out.println("=================================");
    
            StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
            long getAllArrayListBegin = System.currentTimeMillis();
            for(int i = 0 ; i < arrayList.size(); i++) { 
                stringBuffer.append(arrayList.get(i));
            }
    
            System.out.println("遍历ArrayList消耗了" + (System.currentTimeMillis() - getAllArrayListBegin));
    
    
            long getAllLinkedListBegin = System.currentTimeMillis();
            for(int i = 0 ; i < linkedList.size(); i++) { 
                stringBuffer.append(linkedList.get(i));
            }
    
            System.out.println("遍历LinkedList消耗了" + (System.currentTimeMillis() - getAllLinkedListBegin));
        }
    }

就不上运行截图了,因为等了很久也没有出结果。读者可以复制代码运行下看看

[SouthEast]: /images/20220617/0ee025f802d441cdb51bb6b3b8789c88.png
[SouthEast 1]: /images/20220617/c87920f5e00a4ba499858451eb9123ca.png
[SouthEast 2]: /images/20220617/3c9ebad504f04cd1b32a33c937ed4017.png