ArrayList与LinkedList有什么区别

总结自知乎用户bravo1988 java小册 数组与链表

ArrayList与LinkedList区别

底层数据结构

首先要从底层数据结构说起，

• ArrayList底层数据结构是数组，是一块连续的内存空间

• LinkedList底层数据结构不是连续的内存空间，是用一个节点记住下个节点的地址串起来的

容器特点

ArrayList

1. 保证数据在内存中是连续的
   • 只有保证连续才能使用索引，保证连续导致了操作非尾部数据时，会发生数据的拷贝
2. 动态扩容
   • ArrayList的使命是存储不限数量的数据，数组的内存空间是分配时确定不变的
   • 当数组空间不足以存下所有数据时，就要进行扩容

LinkedList

1. 保证节点之间是相连的
   • 链表的空间不是连续的，只有每个节点的地址都能被指向，才能找到一个特定的节点
   • 这导致了在非尾部增删数据时，需要先解开联系，再建立新的联系
2. 操作非头尾的数据必须要遍历
   • LinkedList内部维护了头尾节点，针对其他节点的操作，都要从第一个节点开始找，顺着地址找到对应的节点

如何使用

查询

• 理论上

  • ArrayList：根据索引查找很快
    

  • LinkedList：除了头尾部都需要顺着地址查找，较慢

• 实践上

  • 因为使用数组大部分时间是用遍历，增强for循环进行了优化，这两个容器的查找速度差不多

修改

• ArrayList：根据索引查找到对应的地址，直接覆盖，很快

• LinkedList: 要顺着地址找到对应的节点，当为非尾部节点时，要先拆开联系，再建立新的联系，较慢

增

• ArrayList

  1. 当数组空间足以装入所有数据时

     • 从尾部插入很快 (java.util.ArrayList#add(E))
     • 从中间或头部插入，因为需要将所有的数据依次往后挪(拷贝),很慢 (java.util.ArrayList#add(int, E))
       

  2. 当数组空间不足时

     • 会发生扩容，先建新数组，再将老数组的数据拷贝过去，较慢

• LinkedList

  • 从头尾插入都很快，只需要建立一个指向 (java.util.LinkedList#addFirst,java.util.LinkedList#addLast)
  • 从中间插入，要先解开联系，建立新的联系，较慢 (java.util.LinkedList#add(int, E))
    

删

• ArrayList

  • 尾部删除很快
  • 删除非尾部数据，因为需要将所有的数据依次往前挪(拷贝),很慢
    

• LinkedList

  • 头尾删除很快
  • 删除中间节点，要先解开联系，建立新的联系，较慢