Java集合框架：ArrayList和LinkedList的区别案例

原创矫情吗；* 2024-11-13 23:52 4阅读 0赞

Java集合框架中的`ArrayList`和`LinkedList`都是实现了`List`接口的类，它们都可以用来存储一系列的元素。但是，它们在内部数据结构和性能特性上有所不同。以下是`ArrayList`和`LinkedList`的一些主要区别：

###内部数据结构- **ArrayList**：基于动态数组实现的，支持快速随机访问。每个元素都是通过数组索引直接访问的。
- **LinkedList**：基于双向链表实现的，每个元素都包含对前一个和后一个元素的引用。

###性能- **随机访问**：`ArrayList`在随机访问时性能更好，因为它可以直接通过索引访问元素，时间复杂度为O(1)。而`LinkedList`需要从头开始遍历链表直到找到指定位置的元素，时间复杂度为O(n)。
- **插入和删除**：`LinkedList`在列表的头部或尾部进行插入和删除操作时性能更好，因为它只需要改变几个节点的引用，时间复杂度为O(1)。而`ArrayList`需要移动插入点之后的所有元素，时间复杂度为O(n)。

###内存使用- **ArrayList**：由于是连续的内存空间，所以内存利用率较高，但可能需要更多的内存来存储数组的额外空间。
- **LinkedList**：每个元素都需要存储额外的引用（前一个和后一个元素的引用），所以内存使用率较低。

###案例下面是一个简单的Java代码示例，展示`ArrayList`和`LinkedList`在不同操作下的性能差异：

```javaimport java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

public class ListExample {
 public static void main(String[] args) {
// 创建ArrayList和LinkedListList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
List<Integer> linkedList = new LinkedList<>();

//填充数据 for (int i =0; i <10000; i++) {
 arrayList.add(i);
 linkedList.add(i);
 }

//测试随机访问 long startTime = System.nanoTime();
 for (int i =0; i <10000; i++) {
int value = arrayList.get(i);
 }
 long endTime = System.nanoTime();
 System.out.println("ArrayList get time: " + (endTime - startTime) + " ns");

startTime = System.nanoTime();
 for (int i =0; i <10000; i++) {
int value = linkedList.get(i);
 }
 endTime = System.nanoTime();
 System.out.println("LinkedList get time: " + (endTime - startTime) + " ns");

//测试头部插入 startTime = System.nanoTime();
 for (int i =0; i <10000; i++) {
 arrayList.add(0, i);
 }
 endTime = System.nanoTime();
 System.out.println("ArrayList add time: " + (endTime - startTime) + " ns");

startTime = System.nanoTime();
 for (int i =0; i <10000; i++) {
 linkedList.add(0, i);
 }
 endTime = System.nanoTime();
 System.out.println("LinkedList add time: " + (endTime - startTime) + " ns");
 }
}
```在这个例子中，我们可以看到`ArrayList`在随机访问时更快，而`LinkedList`在头部插入时更快。选择使用哪个类取决于你的具体需求和操作类型。