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1、ArrayList和LinkedList的区别ArrayList和LinkedList的区别 ArrayList和Vector使用了数组的实现，可以认为ArrayList或者Vector封装了对内部数组的操作，比如向数组中添加，删除，插入新的元素或者数据的扩展和重定向。 LinkedList使用了循环双向链表数据结构。与基于数组ArrayList相比，这是两种截然不同的实现技术，这也决定了它们将适用于完全不同的工作场景。 LinkedList链表由一系列表项连接而成。一个表项总是包含3个部分：元素内容，前驱表和后驱表，如图所示： 在下图展示了一个包含3个元素的LinkedList的各个表项间的
2、连接关系。在JDK的实现中，无论LikedList是否为空，链表内部都有一 个header表项，它既表示链表的开始，也表示链表的结尾。表项header的后驱表项便是链表中第一个元素，表项header的前驱表项便是链表中最 后一个元素。 下面以增加和删除元素为例比较ArrayList和LinkedList的不同之处： 增加元素到列表尾端： 在ArrayList中增加元素到队列尾端的代码如下： public boolean add(E e) ensureCapacity(size+1);/确保内部数组有足够的空间 elementDatasize+=e;/将元素加入到数组的末尾，完成添加 retur
3、n true; ArrayList中add方法的性能决定于ensureCapacity方法。ensureCapacity的实现如下： public vod ensureCapacity(int minCapacity) modCount+; int oldCapacity=elementData.length; if(minCapacityoldCapacity) /如果数组容量不足，进行扩容 Object oldData=elementData; int newCapacity=(oldCapacity*3)/2+1; /扩容到原始容量的1.5倍 if(newCapacittyminCapa
4、city) /如果新容量小于最小需要的容量，则使用最小 /需要的容量大小 newCapacity=minCapacity ; /进行扩容的数组复制 elementData=Arrays.copyof(elementData,newCapacity); 可以看到，只要ArrayList的当前容量足够大，add操作的效率非常高的。只有当ArrayList对容量的需求超出当前数组大小时，才 需要进行扩容。扩容的过程中，会进行大量的数组复制操作。而数组复制时，最终将调用System.arraycopy方法，因此add操作的效率 还是相当高的。 LinkedList 的add操作实现如下，它也将任意元素
5、增加到队列的尾端： public boolean add(E e) addBefore(e,header);/将元素增加到header的前面 return true; 其中addBefore的方法实现如下： private Entry addBefore(E e,Entry entry) Entry newEntry = new Entry(e,entry,entry.previous); newEntry.provious.next=newEntry; newEntry.next.previous=newEntry; size+; modCount+; return newEntry; 可见
6、，LinkeList由于使用了链表的结构，因此不需要维护容量的大小。从这点上说，它比ArrayList有一定的性能优势，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。 增加元素到列表任意位置 除了提供元素到List的尾端，List接口还提供了在任意位置插入元素的方法：void add(int index,E element); 由于实现的不同，ArrayList和LinkedList在这个方法上存在一定的性能差异，由于ArrayList是基于数组实现的，而数组是一块连续的内存空间，如果在数组的任意位置插入元素，必然导致在该位
7、置后的所有元素需要重新排列，因此，其效率相对会比较低。 以下代码是ArrayList中的实现： public void add(int index,E element) if(indexsize|index0) System.arraycopy(elementData,index+1,elementData,index,numMoved); elementData-size=null; return oldValue; 可以看到，在ArrayList的每一次有效的元素删除操作后，都要进行数组的重组。并且删除的位置越靠前，数组重组时的开销越大。 public E remove(int index
8、) return remove(entry(index); private Entry entry(int index) if(index=size) throw new IndexOutBoundsException(Index:+index+,size:+size); Entry e= header; if(index1)/要删除的元素位于前半段 for(int i=0;iindex;i-) e=e.previous; return e; 在LinkedList的实现中，首先要通过循环找到要删除的元素。如果要删除的位置处于List的前半段，则从前往后找；若其位置处于后半段，则 从后往前找。
9、因此无论要删除较为靠前或者靠后的元素都是非常高效的；但要移除List中间的元素却几乎要遍历完半个List，在List拥有大量元素的情 况下，效率很低。 容量参数 容量参数是ArrayList和Vector等基于数组的List的特有性能参数。它表示初始化的数组大小。当ArrayList所存储的元素数量 超过其已有大小时。它便会进行扩容，数组的扩容会导致整个数组进行一次内存复制。因此合理的数组大小有助于减少数组扩容的次数，从而提高系统性能。 public ArrayList this(10); public ArrayList (int initialCapacity) super; if(ini
10、tialCapacity0) throw new IllegalArgumentException(Illegal Capacity:+initialCapacity) this.elementData=new ObjectinitialCapacity; ArrayList提供了一个可以制定初始数组大小的构造函数： public ArrayList(int initialCapacity) 现以构造一个拥有100万元素的List为例，当使用默认初始化大小时，其消耗的相对时间为125ms左右，当直接制定数组大小为100万时，构造相同的ArrayList仅相对耗时16ms。 遍历列表 遍历列表操
11、作是最常用的列表操作之一，在JDK1.5之后，至少有3中常用的列表遍历方式：forEach操作，迭代器和for循环。 String tmp; long start=System.currentTimeMills; /ForEach for(String s:list) tmp=s; System.out.println(foreach spend:+(System.currentTimeMills-start); start = System.currentTimeMills; for(Iterator it=list.iterator;it.hasNext;) tmp=it.next; Sy
12、stem.out.println(Iterator spend;+(System.currentTimeMills-start); start=System.currentTimeMills; int size=;list.size; for(int i=0;isize;i+) tmp=list.get(i); System.out.println(for spend;+(System.currentTimeMills-start); 构造一个拥有100万数据的ArrayList和等价的LinkedList，使用以上代码进行测试，测试结果的相对耗时如下表所示： 可以看到，最简便的ForEach循环并没有很好的性能表现，综合性能不如普通的迭代器，而是用for循环通过随机访问遍历列表 时，ArrayList表项很好，但是LinkedList的表现却无法让人接受，甚至没有办法等待程序的结束。这是因为对LinkedList进行随机 访问时，总会进行一次列表的遍历操作。性能非常差，应避免使用。
