一文颠覆你对ArrayList和LinkedList的认知
2023-09-18 10:39:25
序言：
在Java的世界里，集合框架是开发者的必备利器，它为开发者提供了丰富的集合类，满足不同场景下的存储需求。而ArrayList和LinkedList作为两种最常用的集合类，更是备受关注。但对于这两者的区别和应用场景，却存在着广泛的误解。本文将以一文颠覆你对ArrayList和LinkedList的认知，深入探究它们的底层实现、性能特点和适用场景，为你提供更全面的认识。
一、结构之别：数组与链表
ArrayList和LinkedList最大的区别在于底层数据结构的不同。ArrayList使用数组作为底层数据结构，而LinkedList使用链表作为底层数据结构。这种结构上的差异导致了它们在查询、增删和存储空间利用率等方面的不同表现。
1. 查询：
由于数组具有连续内存空间的特点，因此ArrayList在查询元素时可以根据索引直接获取，时间复杂度为O(1)。而LinkedList由于是链表结构，查询元素需要从头遍历到尾，时间复杂度为O(n)。
2. 增删：
ArrayList在数组的中间位置增删元素时，需要将后续元素依次后移或前移，时间复杂度为O(n)。而LinkedList由于是链表结构，增删元素只需要修改相邻节点的指向，时间复杂度为O(1)。
3. 存储空间利用率：
ArrayList由于是数组结构，因此存储空间是连续的。而LinkedList由于是链表结构，存储空间是分散的，因此存储空间利用率不如ArrayList高。
二、性能之争：查询快、增删慢
在性能方面，ArrayList和LinkedList也有着不同的表现。
1. 查询：
ArrayList由于使用数组作为底层数据结构，查询元素时可以直接通过索引获取，时间复杂度为O(1)。因此，ArrayList在查询性能上优于LinkedList。
2. 增删：
ArrayList在数组的中间位置增删元素时，需要将后续元素依次后移或前移，时间复杂度为O(n)。而LinkedList由于是链表结构，增删元素只需要修改相邻节点的指向，时间复杂度为O(1)。因此，LinkedList在增删性能上优于ArrayList。
3. 存储空间利用率：
ArrayList由于是数组结构，因此存储空间是连续的。而LinkedList由于是链表结构，存储空间是分散的，因此存储空间利用率不如ArrayList高。
三、场景之选：何时使用ArrayList，何时使用LinkedList
了解了ArrayList和LinkedList的结构、性能和特点后，我们再来看看它们各自适用的场景。
1. ArrayList适用场景：
- 当需要频繁查询元素时，如查找某个元素是否存在、获取元素的索引等。
- 当元素数量较少时，如存储一些临时数据、少量配置信息等。
- 当需要对元素进行随机访问时，如查找某个位置的元素、修改某个位置的元素等。
2. LinkedList适用场景：
- 当需要频繁增删元素时，如插入、删除、更新等。
- 当元素数量较多时，如存储大量数据、日志信息等。
- 当需要对元素进行顺序访问时，如遍历所有元素、查找某个元素的前后元素等。
结语：
ArrayList和LinkedList都是Java中常用的集合类，它们都有自己的优缺点。在实际开发中，需要根据具体的需求来选择合适的集合类。如果您需要频繁查询元素，可以选择ArrayList；如果您需要频繁增删元素，可以选择LinkedList。当然，在某些情况下，您也可以混合使用这两种集合类，以获得更好的性能。
