ArrayList、LinkedList、Vector 区别，优缺点，实现原理

下图是Collection的类继承图

从图中可以看出：Vector、ArrayList、LinkedList这三者都实现了List 接口.所有使用方式也很相似,主要区别在于实现方式的不同,所以对不同的操作具有不同的效率。

• ArrayList 就是动态数组，是Array的复杂版本，动态的增加和减少元素.当更多的元素加入到ArrayList中时,其大小将会动态地增长。它的元素可以通过get/set方法直接访问，因为ArrayList本质上是一个数组。
• Vector 和ArrayList类似, 区别在于Vector是同步类(synchronized).因此,开销就比ArrayList要大。
• LinkedList 是一个双链表,在添加和删除元素时具有比ArrayList更好的性能.但在get与set方面弱于ArrayList.当然,这些对比都是指数据量很大或者操作很频繁的情况下的对比。它还实现了 Queue 接口,该接口比List提供了更多的方法,包括 offer(),peek(),poll()等.

注意: 默认情况下ArrayList和Vector的初始容量都是10,所以如果可以预估数据量的话,分配一个较大的初始值属于最佳实践,这样可以减少调整大小的开销。

 

接下来将Vector 和ArrayList 、 ArrayList和LinkedList进行两两对比

ArrayList和Vector

先看一下构造方法

public Vector(int paramInt1, int paramInt2) //使用指定的初始容量和容量增量构造一个空的向量 public Vector(int paramInt) //使用指定初始容量其标准容量增量为零的空向量 public Vector() //使用指定的初始容量为10和容量增量为零的空向量 public Vector(Collection<? extends E> paramCollection) //构造一个包含指定 collection 中的元素的向量

 

public ArrayList(int paramInt) //构造一个具有指定初始容量的空列表 public ArrayList() //构造一个初始容量为10的空列表 public ArrayList(Collection<? extends E> paramCollection) //构造一个包含指定 collection 的元素的列表

 

Vector比Arraylist多一个构造方法，就是public Vector(int paramInt1,int paramInt2)这个构造方法，paramInt2就是容量增长，即增长因子，ArrayList中是没有的。

 

下面再来看看Arraylist和Vectora的add方法

Arraylist：

public boolean add(E paramE){ ensureCapacityInternal(this.size + 1); this.elementData[(this.size++)] = paramE; return true; } private void ensureCapacityInternal(int paramInt){ if (this.elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { paramInt = Math.max(10, paramInt); } ensureExplicitCapacity(paramInt); } private void ensureExplicitCapacity(int paramInt){ this.modCount += 1; if (paramInt - this.elementData.length > 0) { grow(paramInt); } } private void grow(int paramInt){ int i = this.elementData.length; int j = i + (i >> 1); if (j - paramInt < 0) { j = paramInt; } if (j - 2147483639 > 0) { j = hugeCapacity(paramInt); } this.elementData = Arrays.copyOf(this.elementData, j); }

 

Vector：

public synchronized boolean add(E paramE) { this.modCount += 1; ensureCapacityHelper(this.elementCount + 1); this.elementData[(this.elementCount++)] = paramE; return true; } private void ensureCapacityHelper(int paramInt) { if (paramInt - this.elementData.length > 0) { grow(paramInt); } } private void grow(int paramInt) { int i = this.elementData.length; int j = i + (this.capacityIncrement > 0 ? this.capacityIncrement : i); if (j - paramInt < 0) { j = paramInt; } if (j - 2147483639 > 0) { j = hugeCapacity(paramInt); } this.elementData = Arrays.copyOf(this.elementData, j); }

1、ArrayList在内存不够时默认是扩展50% + 1个；Vector是当增长因子>0,默认扩展增加一个增长因子,否则默认扩展1倍。

当更多的元素被添加的时候，Vector和ArrayList需要更多的空间。Vector每次扩容会增加一倍的空间，而ArrayList增加50%。

2、Vector的方法加了synchronized, 而ArrayList则没有。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

 

 

LinkedList和ArrayList的区别

LinkedList和ArrayList的差别主要来自于ArrayList和LinkedList数据结构的不同：

1) 因为ArrayList是基于索引(index)的数据结构，它使用索引在数组中搜索和读取数据是很快的。ArrayList获取数据的时间复杂度是O(1),但是要删除数据却是开销很大的，因为这需要重排数组中的所有数据。

2) 相对于ArrayList，LinkedList插入是更快的。因为LinkedList不像ArrayList一样，不需要改变数组的大小，也不需要在数组装满的时候要将所有的数据重新装入一个新的数组，这是ArrayList最坏的一种情况，时间复杂度是O(n)，而LinkedList中插入或删除的时间复杂度仅为O(1)。ArrayList在插入数据时还需要更新索引（除了插入数组的尾部）。

3) 对于新增和删除操作add和remove，LinedList比较占优势，因为ArrayList要移动数据。

4) LinkedList需要更多的内存，因为ArrayList的每个索引的位置是实际的数据，而LinkedList中的每个节点中存储的是实际的数据和前后节点的位置。