arraylist和linkedlist重大区别？

Posted 2023-04-12

网上是这样说的，arraylist比linkedlist添加和删除慢，原因是arraylist添加需要更新下标，删除需要移动位置。而linkedlist添加快，删除快，原因是链表接上就行了。

那么问题来了？
数组也是有序的，如果不指定下标，直接添加到尾部，怎么可能更新下标？怎么可能移动位置？

而链表添加也是追加尾部，难道更有优势吗？

如果数组添加在中间，那么会移动坐标，而链表添加在中间，只不过不移动坐标，效率高，但是数组比链表在内存中更有优势，它是块存储的，遍历速度比链表快，那不就差不多吗？

1. ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，而LinkedList是基于链表的数据结构；

2. 对于随机访问get和set，ArrayList要优于LinkedList，因为LinkedList要移动指针；

3. 对于添加和删除操作add和remove，一般大家都会说LinkedList要比ArrayList快，因为ArrayList要移动数据。但是实际情况并非这样，对于添加或删除，LinkedList和ArrayList并不能明确说明谁快谁慢

研究源码可以看出，ArrayList想要get(int index)元素时，直接返回index位置上的元素，而LinkedList需要通过for循环进行查找，虽然LinkedList已经在查找方法上做了优化，比如index < size / 2，则从左边开始查找，反之从右边开始查找，但是还是比ArrayList要慢。这点是毋庸置疑的。

ArrayList想要在指定位置插入或删除元素时，主要耗时的是System.arraycopy动作，会移动index后面所有的元素；LinkedList主耗时的是要先通过for循环找到index，然后直接插入或删除。这就导致了两者并非一定谁快谁慢

测试：

import java.util.ArrayList;  

import java.util.Collections;  

import java.util.LinkedList;  

import java.util.List;  

/*

* @description 测试ArrayList和LinkedList插入的效率

* @eson_15     

*/

public class ArrayOrLinked   

static List<Integer> array=new ArrayList<Integer>();  

static List<Integer> linked=new LinkedList<Integer>();  

public static void main(String[] args)   

//首先分别给两者插入10000条数据

for(int i=0;i<10000;i++)  

array.add(i);  

linked.add(i);  

  

//获得两者随机访问的时间

System.out.println("array time:"+getTime(array));  

System.out.println("linked time:"+getTime(linked));  

//获得两者插入数据的时间

System.out.println("array insert time:"+insertTime(array));  

System.out.println("linked insert time:"+insertTime(linked));  

  

public static long getTime(List<Integer> list)  

long time=System.currentTimeMillis();  

for(int i = 0; i < 10000; i++)  

int index = Collections.binarySearch(list, list.get(i));  

if(index != i)  

System.out.println("ERROR!");  

  

  

return System.currentTimeMillis()-time;  

  

//插入数据

public static long insertTime(List<Integer> list) 

/*

* 插入的数据量和插入的位置是决定两者性能的主要方面，

* 我们可以通过修改这两个数据，来测试两者的性能

*/

long num = 10000; //表示要插入的数据量

int index = 1000; //表示从哪个位置插入

long time=System.currentTimeMillis();  

for(int i = 1; i < num; i++)  

list.add(index, i);     

  

return System.currentTimeMillis()-time;  

  

 

主要有两个因素决定他们的效率，插入的数据量和插入的位置。我们可以在程序里改变这两个因素来测试它们的效率。

当数据量较小时，测试程序中，大约小于30的时候，两者效率差不多，没有显著区别；当数据量较大时，大约在容量的1/10处开始，LinkedList的效率就开始没有ArrayList效率高了，特别到一半以及后半的位置插入时，LinkedList效率明显要低于ArrayList，而且数据量越大，越明显。比如我测试了一种情况，在index=1000的位置(容量的1/10)插入10000条数据和在index=5000的位置以及在index=9000的位置插入10000条数据的运行时间如下：

在index=1000出插入结果：

array time:4

linked time:240

array insert time:20

linked insert time:18

在index=5000处插入结果：

array time:4

linked time:229

array insert time:13

linked insert time:90

在index=9000处插入结果：

array time:4

linked time:237

array insert time:7

linked insert time:92

从运行结果看，LinkedList的效率是越来越差。

所以当插入的数据量很小时，两者区别不太大，当插入的数据量大时，大约在容量的1/10之前，LinkedList会优于ArrayList，在其后就劣与ArrayList，且越靠近后面越差。所以个人觉得，一般首选用ArrayList，由于LinkedList可以实现栈、队列以及双端队列等数据结构，所以当特定需要时候，使用LinkedList，当然咯，数据量小的时候，两者差不多，视具体情况去选择使用；当数据量大的时候，如果只需要在靠前的部分插入或删除数据，那也可以选用LinkedList，反之选择ArrayList反而效率更高。

参考技术A 数组是定长的，每一次添加删除元素实际是长度在变化，对应都会开辟新的内存空间创建新的对象，并复制原有的数组在添加删除后存储到新开辟内存中，而在底层开辟内存空间创建复制对象都是非常耗费时间和资源的；

而修改实际考验的是查询的效率，数组查找元素靠索引，效率非常高；链表只能重头到尾或者从尾到头，挨个挨个找 参考技术B 数据结构不同
效率不同
自由性不同
主要控件开销不同 参考技术C 数据结构不同

效率不同

自由性不同

ArrayList和LinkedList区别

一般大家都知道ArrayList和LinkedList的大致区别： 
     1.ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，LinkedList基于链表的数据结构。 
     2.对于随机访问get和set，ArrayList觉得优于LinkedList，因为LinkedList要移动指针。 
     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。 

ArrayList和LinkedList是两个集合类，用于存储一系列的对象引用(references)。例如我们可以用ArrayList来存储一系列的String或者Integer。那么ArrayList和LinkedList在性能上有什么差别呢？什么时候应该用ArrayList什么时候又该用LinkedList呢？

一．时间复杂度 
首先一点关键的是，ArrayList的内部实现是基于基础的对象数组的，因此，它使用get方法访问列表中的任意一个元素时(random access)，它的速度要比LinkedList快。LinkedList中的get方法是按照顺序从列表的一端开始检查，直到另外一端。对LinkedList而言，访问列表中的某个指定元素没有更快的方法了。 
假设我们有一个很大的列表，它里面的元素已经排好序了，这个列表可能是ArrayList类型的也可能是LinkedList类型的，现在我们对这个列表来进行二分查找(binary search)，比较列表是ArrayList和LinkedList时的查询速度，看下面的程序： 

Java代码  

1. package com.mangocity.test;   
2. import java.util.LinkedList;   
3. import java.util.List;   
4. import java.util.Random;   
5. import java.util.ArrayList;   
6. import java.util.Arrays;   
7. import java.util.Collections;   
8. public class TestList ...{   
9.      public static final int N=50000;   
10.   
11.      public static List values;   
12.   
13.      static...{   
14.          Integer vals[]=new Integer[N];   
15.   
16.          Random r=new Random();   
17.   
18.          for(int i=0,currval=0;i<N;i++)...{   
19.              vals=new Integer(currval);   
20.              currval+=r.nextInt(100)+1;   
21.          }   
22.   
23.          values=Arrays.asList(vals);   
24.      }   
25.   
26.      static long timeList(List lst)...{   
27.          long start=System.currentTimeMillis();   
28.          for(int i=0;i<N;i++)...{   
29.              int index=Collections.binarySearch(lst, values.get(i));   
30.              if(index!=i)   
31.                  System.out.println("***错误***");   
32.          }   
33.          return System.currentTimeMillis()-start;   
34.      }   
35.      public static void main(String args[])...{   
36.          System.out.println("ArrayList消耗时间："+timeList(new ArrayList(values)));   
37.          System.out.println("LinkedList消耗时间："+timeList(new LinkedList(values)));   
38.      }   
39. }   

 
我得到的输出是：ArrayList消耗时间：15 
                 LinkedList消耗时间：2596 
这个结果不是固定的，但是基本上ArrayList的时间要明显小于LinkedList的时间。因此在这种情况下不宜用LinkedList。二分查找法使用的随机访问(random access)策略，而LinkedList是不支持快速的随机访问的。对一个LinkedList做随机访问所消耗的时间与这个list的大小是成比例的。而相应的，在ArrayList中进行随机访问所消耗的时间是固定的。 
这是否表明ArrayList总是比LinkedList性能要好呢？这并不一定，在某些情况下LinkedList的表现要优于ArrayList，有些算法在LinkedList中实现时效率更高。比方说，利用Collections.reverse方法对列表进行反转时，其性能就要好些。 
看这样一个例子，加入我们有一个列表，要对其进行大量的插入和删除操作，在这种情况下LinkedList就是一个较好的选择。请看如下一个极端的例子，我们重复的在一个列表的开端插入一个元素： 

Java代码  

1. package com.mangocity.test;   
2.   
3. import java.util.*;   
4. public class ListDemo {   
5.      static final int N=50000;   
6.      static long timeList(List list){   
7.      long start=System.currentTimeMillis();   
8.      Object o = new Object();   
9.      for(int i=0;i<N;i++)   
10.          list.add(0, o);   
11.      return System.currentTimeMillis()-start;   
12.      }   
13.      public static void main(String[] args) {   
14.          System.out.println("ArrayList耗时："+timeList(new ArrayList()));   
15.          System.out.println("LinkedList耗时："+timeList(new LinkedList()));   
16.      }   
17. }   

 这时我的输出结果是：ArrayList耗时：2463

 

                           LinkedList耗时：15 
这和前面一个例子的结果截然相反，当一个元素被加到ArrayList的最开端时，所有已经存在的元素都会后移，这就意味着数据移动和复制上的开销。相反的，将一个元素加到LinkedList的最开端只是简单的未这个元素分配一个记录，然后调整两个连接。在LinkedList的开端增加一个元素的开销是固定的，而在ArrayList的开端增加一个元素的开销是与ArrayList的大小成比例的。

二．空间复杂度 
在LinkedList中有一个私有的内部类，定义如下：

Java代码  

1. private static class Entry {   
2.          Object element;   
3.          Entry next;   
4.          Entry previous;   
5.      }   

 
每个Entry对象reference列表中的一个元素，同时还有在LinkedList中它的上一个元素和下一个元素。一个有1000个元素的LinkedList对象将有1000个链接在一起的Entry对象，每个对象都对应于列表中的一个元素。这样的话，在一个LinkedList结构中将有一个很大的空间开销，因为它要存储这1000个Entity对象的相关信息。 
ArrayList使用一个内置的数组来存储元素，这个数组的起始容量是10.当数组需要增长时，新的容量按如下公式获得：新容量=(旧容量*3)/2+1，也就是说每一次容量大概会增长50%。这就意味着，如果你有一个包含大量元素的ArrayList对象，那么最终将有很大的空间会被浪费掉，这个浪费是由ArrayList的工作方式本身造成的。如果没有足够的空间来存放新的元素，数组将不得不被重新进行分配以便能够增加新的元素。对数组进行重新分配，将会导致性能急剧下降。如果我们知道一个ArrayList将会有多少个元素，我们可以通过构造方法来指定容量。我们还可以通过trimToSize方法在ArrayList分配完毕之后去掉浪费掉的空间。

三．总结 
ArrayList和LinkedList在性能上各有优缺点，都有各自所适用的地方，总的说来可以描述如下： 
1．对ArrayList和LinkedList而言，在列表末尾增加一个元素所花的开销都是固定的。对ArrayList而言，主要是在内部数组中增加一项，指向所添加的元素，偶尔可能会导致对数组重新进行分配；而对LinkedList而言，这个开销是统一的，分配一个内部Entry对象。

2．在ArrayList的中间插入或删除一个元素意味着这个列表中剩余的元素都会被移动；而在LinkedList的中间插入或删除一个元素的开销是固定的。

3．LinkedList不支持高效的随机元素访问。

4．ArrayList的空间浪费主要体现在在list列表的结尾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相当的空间

可以这样说：当操作是在一列数据的后面添加数据而不是在前面或中间,并且需要随机地访问其中的元素时,使用ArrayList会提供比较好的性能；当你的操作是在一列数据的前面或中间添加或删除数据,并且按照顺序访问其中的元素时,就应该使用LinkedList了。