Java基础知识之ArrayList和LinkedList的比较

一.基本概念:
首先看这两类都实现List接口,而List接口一共有三个实现类,分别是ArrayList、Vector和LinkedList。List用于存放多个元素,能够维护元素的次序,并且允许元素的重复。3个具体实现类的相关区别如下:

(1)存储结构
ArrayList和Vector:是按照顺序将元素存储,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)。

(2)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。
API中的解释:

synchronizedList
public static <T> List<T> synchronizedList(List<T> list)返回指定列表支持的同步(线程安全的)列表。为了保证按顺序访问,必须通过返回的列表完成所有对底层实现列表的访问。
在返回的列表上进行迭代时,用户必须手工在返回的列表上进行同步: 

  List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList());
      ...
  synchronized(list) {
      Iterator i = list.iterator(); // Must be in synchronized block
      while (i.hasNext())
          foo(i.next());
  }
 不遵从此建议将导致无法确定的行为。 
如果指定列表是可序列化的,则返回的列表也将是可序列化的。 
参数:
list - 被“包装”在同步列表中的列表。 
返回:
指定列表的同步视图。

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。

(3)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

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。

(4)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

二.总结区别:
(1)关于ArrayList和Vector区别如下:
①:ArrayList在内存不够时默认是扩展50% + 1个,Vector是默认扩展1倍。
②:Vector提供indexOf(obj, start)接口,ArrayList没有。
③:Vector属于线程安全级别的,但是大多数情况下不使用Vector,因为线程安全需要更大的系统开销。

(2)ArrayList和LinkedList的区别如下:
1.对ArrayList和LinkedList而言,在列表末尾增加一个元素所花的开销都是固定的。对 ArrayList而言,主要是在内部数组中增加一项,指向所添加的元素,偶尔可能会导致对数组重新进行分配;而对LinkedList而言,这个开销是 统一的,分配一个内部Entry对象。
2.在ArrayList的 中间插入或删除一个元素意味着这个列表中剩余的元素都会被移动;而在LinkedList的中间插入或删除一个元素的开销是固定的。
3.LinkedList不支持高效的随机元素访问。
4.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每一个元素都需要消耗相当的空间

当操作是在一列 数据的后面添加数据而不是在前面或中间,并且需要随机地访问其中的元素时,使用ArrayList会提供比较好的性能;当你的操作是在一列数据的前面或中 间添加或删除数据,并且按照顺序访问其中的元素时,就应该使用LinkedList了。

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、移除元素,那么使用Vector或ArrayList都可以。如果是对其它指定位置的插入、删除操作,最好选择LinkedList。

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