JAVA语言核心精讲7--ArrayList/Vector/LinkedList对比

对比 Vector、ArrayList、LinkedList 有何区别?

典型回答

这三者都是实现集合框架中的 List,也就是所谓的有序集合,因此具体功能也比较近似,比如都提供按照位置进行定位、添加或者删除的操作,都提供迭代器以遍历其内容等。但因为具体的设计区别,在行为、性能、线程安全等方面,表现又有很大不同。

Verctor 是 Java 早期提供的线程安全的动态数组,如果不需要线程安全,并不建议选择,毕竟同步是有额外开销的。Vector 内部是使用对象数组来保存数据,可以根据需要自动的增加容量,当数组已满时,会创建新的数组,并拷贝原有数组数据。

ArrayList 是应用更加广泛的动态数组实现,它本身不是线程安全的,所以性能要好很多。与 Vector 近似,ArrayList 也是可以根据需要调整容量,不过两者的调整逻辑有所区别,Vector 在扩容时会提高 1 倍,而 ArrayList 则是增加 50%。

LinkedList 顾名思义是 Java 提供的双向链表,所以它不需要像上面两种那样调整容量,它也不是线程安全的。

考点分析

似乎从我接触 Java 开始,这个问题就一直是经典的面试题,前面我的回答覆盖了三者的一些基本的设计和实现。

一般来说,也可以补充一下不同容器类型适合的场景:

  • Vector 和 ArrayList 作为动态数组,其内部元素以数组形式顺序存储的,所以非常适合随机访问的场合。除了尾部插入和删除元素,往往性能会相对较差,比如我们在中间位置插入一个元素,需要移动后续所有元素。

  • 而 LinkedList 进行节点插入、删除却要高效得多,但是随机访问性能则要比动态数组慢。

所以,在应用开发中,如果事先可以估计到,应用操作是偏向于插入、删除,还是随机访问较多,就可以针对性的进行选择。这也是面试最常见的一个考察角度,给定一个场景,选择适合的数据结构,所以对于这种典型选择一定要掌握清楚。

考察 Java 集合框架,我觉得有很多方面需要掌握:

  • Java 集合框架的设计结构,至少要有一个整体印象。

  • Java 提供的主要容器(集合和 Map)类型,了解或掌握对应的数据结构、算法,思考具体技术选择。

  • 将问题扩展到性能、并发等领域。

  • 集合框架的演进与发展。

作为 Java 专栏,我会在尽量围绕 Java 相关进行扩展,否则光是罗列集合部分涉及的数据结构就要占用很大篇幅。这并不代表那些不重要,数据结构和算法是基本功,往往也是必考的点,有些公司甚至以考察这些方面而非常知名(甚至是“臭名昭著”)。我这里以需要掌握典型排序算法为例,你至少需要熟知:

  • 内部排序,至少掌握基础算法如归并排序、交换排序(冒泡、快排)、选择排序、插入排序等。

  • 外部排序,掌握利用内存和外部存储处理超大数据集,至少要理解过程和思路。

考察算法不仅仅是如何简单实现,面试官往往会刨根问底,比如哪些是排序是不稳定的呢(快排、堆排),或者思考稳定意味着什么;对不同数据集,各种排序的最好或最差情况;从某个角度如何进一步优化(比如空间占用,假设业务场景需要最小辅助空间,这个角度堆排序就比归并优异)等,从简单的了解,到进一步的思考,面试官通常还会观察面试者处理问题和沟通时的思路。

以上只是一个方面的例子,建议学习相关书籍,如《算法导论》《编程珠玑》等,或相关教程。对于特定领域,比如推荐系统,建议咨询领域专家。单纯从面试的角度,很多朋友推荐使用一些算法网站如 LeetCode 等,帮助复习和准备面试。

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