一 功能介绍
1.1 ArrayList
底层是基于数组,在内存中分配连续内存空间,非线程安全
长度大小的自管理: 采取延迟分配对象数组大小空间的,当第一次添加元素时才会分配10个对象空间(即ArrayList 默认长度为10),每次超过都按1.5倍扩容(内部实现:先复制新数组,再添加新元素到新数组内)
1.2 Vector (向量类)
动态数组的功能,不顾忌类型,不顾忌大小,也方便查找
底层也是基于数组实现的,线程安全
与ArrayList相似,但是Vector是同步的。所以说Vector是线程安全的动态数组
1.3 LinkedList
底层是基于双向链表实现的,在内存中分配的空间不是连续的,也非线程安全
双向循环链表: 最后一个节点的 next 指向 head,而 head 的 prev 指向最后一个节点,构成一个环
二 ArrayList 和 LinkedList 的区别和用法
2.1 插入元素
LinkedList无论插入任何位置都一样,只需要创建一个新的表项节点和移动一下指针(前后两个表项的指针),性能消耗很低
ArrayList插入元素是默认追加到数组后面,但如果ArrayList指定位置插入元素,元素位置越靠前,需要重写排序的元素越多
结论:频繁插入删除元素,则使用LinkedList
2.2 按索引查询元素(get(i) )
链表需要遍历链表,根据位置对节点遍历查找 (如果下标位置在总长度中间之前,则从前往后遍历查找,否则从后往前遍历)查找的时间复杂度为O(n)
数组直接根据索引能查到元素(时间复杂度为O(1))
查看源码我们发现实际上 RandomAccess
接口中什么都没有定义。所以,在我看来 RandomAccess
接口不过是一个标识罢了。标识什么?
标识实现这个接口的类具有随机访问功能。 其中 ArrayList实现了这个接口,LinkedList 则没有,这是个标记接口。
结论:ArrayList使用在查询比较多,但是插入和删除比较少的情况,而LinkedList用在查询比较少而插入删除比较多的情况
区别总结:
- 是否保证线程安全:
ArrayList
和LinkedList
都是不同步的,也就是不保证线程安全; - 底层数据结构:
Arraylist
底层使用的是Object
数组;LinkedList
底层使用的是 双向链表 数据结构(JDK1.6 之前为循环链表,JDK1.7 取消了循环。注意双向链表和双向循环链表的区别,下面有介绍到!) - 插入和删除是否受元素位置的影响: ①
ArrayList
采用数组存储,所以插入和删除元素的时间复杂度受元素位置的影响。 比如:执行add(E e)
方法的时候,ArrayList
会默认在将指定的元素追加到此列表的末尾,这种情况时间复杂度就是 O(1)。但是如果要在指定位置 i 插入和删除元素的话(add(int index, E element)
)时间复杂度就为 O(n-i)。因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(n-i)个元素都要执行向后位/向前移一位的操作。②LinkedList
采用链表存储,所以对于add(E e)
方法的插入,删除元素时间复杂度不受元素位置的影响,近似 O(1),如果是要在指定位置i
插入和删除元素的话((add(int index, E element)
) 时间复杂度近似为o(n))
因为需要先移动到指定位置再插入。 - 是否支持快速随机访问:
LinkedList
不支持高效的随机元素访问,而ArrayList
支持。快速随机访问就是通过元素的序号快速获取元素对象(对应于get(int index)
方法)。 - 内存空间占用: ArrayList 的空 间浪费主要体现在在 list 列表的结尾会预留一定的容量空间,而 LinkedList 的空间花费则体现在它的每一个元素都需要消耗比 ArrayList 更多的空间(因为要存放直接后继和直接前驱以及数据)。