Arraylist和linkedlist的區別

2021-10-01 14:37:37 字數 2135 閱讀 7405

ps:推薦大家先去了解一下鍊錶這個資料結構。

arraylist和linkedlist可以說是日常業務開發中最常使用的容器類了,同時,他們的區別也是面試高發區,雖然很簡單,但是我們總是不能說的完整,今天就通過對他們原始碼的閱讀來進一步加深理解。

首先,看他們類的定義可以發現:

他們都是實現了list介面,這個介面幹了什麼呢?

這個介面定義了對列表的一些基本操作,如add,contains,indexof,remove等基本方法,由他的實現類各自進行實現。

因此,當你只是需要乙個列表進行常規的新增移除查詢操作,那麼arraylist和linkedlist在使用體驗(不考慮效能)上基本沒有區別,你甚至不用關心他的內部實現,而是呼叫一些list介面的方法就ok。

那麼他們的具體實現有哪些區別呢?

下面對他們常用的方法進行原始碼的閱讀。

成員變數

arraylist有兩個成員變數,圖中可以看到,乙個object的陣列,乙個int型別的size,用來定義陣列的大小。

get()方法

首先檢查傳入的index,然後返回陣列在該index的值。

add()方法

首先確保容量夠用,然後將新加入的物件放在陣列尾部。

remove()方法

首先確保容量夠用,然後計算出需要移動的數量,例如size=10,要刪除index=5的元素,則需要移動後面的四個元素,然後呼叫system.arraycopy()方法,將陣列的後面4個依次向前移動一位,然後將陣列最後一位置為null。

成員變數

linkedlist本身的屬性比較少,主要有三個,乙個是size,表明當前有多少個節點;乙個是first代表第乙個節點;乙個是last代表最後乙個節點。

get()方法

首先檢查傳入的index是否合法,然後呼叫了node(index)方法,那麼來看看node()方法。

判斷index值是否大於總數的一半。

如果小於,則從first節點向後遍歷,直到找到index節點,然後返回該節點的值。

如果大於,則從last節點向前遍歷,直到找到index節點,然後返回該節點的值。

add()方法

add方法,直接呼叫了linklast方法,將傳入的值作為最後乙個節點鏈結在鍊錶上。

remove()方法

由上面的常用方法可以發現

1.arraylist使用陣列儲存元素,因此在查詢時速度較快,直接返回該位置的元素即可,時間複雜度為o(1);而linkedlist使用雙向鍊錶儲存元素,在查詢時需要從頭或者尾遍歷至查詢元素,時間複雜度為o(n/2);

2.還是因為儲存方式的問題,arraylist在插入或者刪除時,需要移動插入位置之後的所有元素,因此速度較慢,時間複雜度為o(n)。而linkedlist只需要找到該位置,移動」指標」即可,時間複雜度為o(1)。

當你對列表更多的進行查詢,即獲取某個位置的元素時,應當優先使用arraylist;當你對列表需要進行頻繁的刪除和增加,而很少使用查詢時,優先使用linkedlist;

1.上述結論適用於普遍的情景,有些極端情況不一定符合。比如頻繁的在陣列結尾附近插入資料,arraylist也快於linkedlist。

2.linkedlist使用的空間大於arraylist,因為本質上,arraylist在每個位置儲存了元素,而linkedlist儲存了元素+前面節點+後面節點。

我們知道arraylist和linkedlist都是有size的,那麼當新增的元素過多,他們怎麼擴容呢?

arraylist:

arraylist使用陣列儲存元素,因此擴容時為:

可以看到,每次擴容後的大小為之前的1.5倍。int newcapacity = oldcapacity + (oldcapacity >> 1);,而且之後有乙個複製全部元素的操作,這個操作很費時間。

linkedlist:

由於linkedlist是乙個雙向鍊錶,因此不需要擴容機制,直接在前後新增元素即可。

因此:在使用arraylist時,如果你能預估大小,最好直接定義初始容量,這樣能節省頻繁的擴容帶來的額外開支。

初始化定義容量的構造方法為:

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