(详细解析)Java中ArrayList、Vector、LinkedList三者的概述和异同点

一、概述

1.1 ArrayList

ArrayList是一个可以处理变长数组的类型,这里不局限于“数”组,ArrayList是一个泛型类,可以存放任意类型的对象。顾名思义,ArrayList是一个数组列表,因此其内部是使用一个数组来存放对象的,因为Object是一切类型的父类,因而ArrayList内部是有一个Object类型的数组类存放对象。ArrayList类常用的方法有add()、clear()、get()、indexOf()、remove()、sort()、toArray()、toString()等等,同时ArrayList内部有一个私有类实现Iterator接口,因此可以使用iterator()方法得到ArrayList的迭代器,同时,还有一个私有类实现了ListIterator接口,因此ArrayList也可以调用listIterator()方法得到ListIterator迭代器。
由于ArrayList是依靠数组来存放对象的,只不过封装起来了而已,因此其一些查找方法的效率都是O(n),跟普通的数组效率差不多,只不过这个ArrayList是一个可变”数组“,并且可以存放一切指定的对象。
另外,由于ArrayList的所有方法都是默认在单一线程下进行的,因此ArrayList不具有线程安全性。若想在多线程下使用,应该使用Colletions类中的静态方法synchronizedList()对ArrayList进行调用即可。

1.2 LinkedList

LinkedList可以看做为一个双向链表,所有的操作都可以认为是一个双向链表的操作,因为它实现了Deque接口和List接口。同样,LinkedList也是线程不安全的,如果在并发环境下使用它,同样用Colletions类中的静态方法synchronizedList()对LinkedList进行调用即可。

在LinkedList的内部实现中,并不是用普通的数组来存放数据的,而是使用结点来存放数据的,有一个指向链表头的结点first和一个指向链表尾的结点last。不同于ArrayList只能在数组末尾添加数据,LinkList可以很方便在链表头或者链表尾插入数据,或者在指定结点前后插入数据,还提供了取走链表头或链表尾的结点,或取走中间某个结点,还可以查询某个结点是否存在。add()方法默认在链表尾部插入数据。总之,LinkedList提供了大量方便的操作方法,并且它的插入或增加等方法的效率明显高于ArrayList类型,但是查询的效率低,因为它是一个双向链表。

因此,LinkedList与ArrayList最大的区别是LinkedList更加灵活,并且部分方法的效率比ArrayList对应方法的效率要高很多,对于数据频繁出入的情况下,并且要求操作要足够灵活,建议用LinkedList;对于数组变动不大,主要是用来查询的情况下,可以使用ArrayList

1.3 Vector

Vector也是一个类似于ArrayList的可变长度的数组类型,它的内部也是使用数组来存放数据对象的。值得注意的是Vector与ArrayList唯一的区别是,Vector是线程安全的,即它的大部分方法都包含有关键字synchronized,因此,若对于单一线程的应用来说,最好使用ArrayList代替Vector,因为这样效率会快很多(类似的情况有StringBuffer与StringBuilder);而在多线程程序中,为了保证数据的同步和一致性,可以使用Vector代替ArrayList实现同样的功能。

二、三者的异同

2.1 相同点:

(1)ArrayList、LinkedList 和 Vestor这三个类都实现了java.util.List接口
(2)存储数据的特点相同:有序的、可重复的

2.2 不同点:

(1) 同步性

ArrayList,LinkedList是不同步的,而Vestor是同步的。所以如果不要求线程安全的话,可以使用ArrayList或LinkedList,可以节省为同步而耗费的开销。但在多线程的情况下,有时候就不得不使用Vector了。当然,也可以通过一些办法包装ArrayList,LinkedList,使他们也达到同步,但效率可能会有所降低。

(2) 数据增长

从内部实现机制来讲ArrayList和Vector都是使用Objec的数组形式来存储的。当你向这两种类型中增加元素的时候,如果元素的数目超出了内部数组目前的长度它们都需要扩展内部数组的长度,Vector缺省情况下自动增长原来一倍的数组长度,ArrayList是原来的50%,所以最后你获得的这个集合所占的空间总是比你实际需要的要大。所以如果要在集合中保存大量的数据,使用Vector有一些优势,因为你可以通过设置集合的初始化大小来避免不必要的资源开销。

(3)检索、插入、删除对象的效率

ArrayList和Vector中,从指定的位置(用index)检索一个对象,或在集合的末尾插入、删除一个对象的时间是一样的,可表示为O(1)。但是,如果在集合的其他位置增加或移除元素那么花费的时间会呈线形增长:O(n-i),其中n代表集合中元素的个数,i代表元素增加或移除元素的索引位置。为什么会这样呢?以为在进行上述操作的时候集合中第i和第i个元素之后的所有元素都要执行(n-i)个对象的位移操作。

LinkedList中,在插入、删除集合中任何位置的元素所花费的时间都是一样的—O(1),但它在索引一个元素的时候比较慢,为O(i),其中i是索引的位置。

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/weixin_43520450/article/details/106934223