ArrayList与LinkedList的区别以及链表理解_linkedlist链表和arraylist数组表有什么不同?

作者：笔触狂放9 | 2024-05-03 18:45:42

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linkedlist链表和arraylist数组表有什么不同?

list接口中ArrayList、LinkedList都不是线程安全，Vector是线程安全

1、数据结构不同

ArrayList是Array(动态数组)的数据结构，LinkedList是Link(链表)双向链表的数据结构。

2、空间灵活性

ArrayList最好指定初始容量
LinkedList是比ArrayList灵活的，是根本不需要指定初始容量的

3、效率不同

当随机访问List（get和set操作）时，ArrayList比LinkedList的效率更高，因为LinkedList是线性的数据存储方式，所以需要移动指针从前往后依次查找。ArrayList对于数据查询非常快，但是插入与删除元素比较慢；
当对数据进行增加和删除的操作(add和remove操作)时，LinkedList速度非常快。

4、主要控件开销不同

ArrayList主要控件开销在于需要在List列表预留一定空间；

而LinkList主要控件开销在于需要存储节点信息以及节点指针。

其他

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。

对于随机访问get和set，ArrayList觉得优于LinkedList，因为LinkedList要移动指针。

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：内部使用数组的形式实现了存储，实现了RandomAccess接口，利用数组的下面进行元素的访问，因此对元素的随机访问速度非常快。

因为是数组，所以ArrayList在初始化的时候，有初始大小10，插入新元素的时候，会判断是否需要扩容，扩容的步长是0.5倍原容量，扩容方式是利用数组的复制，因此有一定的开销；

另外，ArrayList在进行元素插入的时候，需要移动插入位置之后的所有元素，位置越靠前，需要位移的元素越多，开销越大，相反，插入位置越靠后的话，开销就越小了，如果在最后面进行插入，那就不需要进行位移。

LinkedList：内部使用双向链表的结构实现存储，每一个节点有两个指针域，一个指向下一个节点，一个指向上一个节点。，LinkedList有一个内部类作为存放元素的单元Node，里面有三个属性，用来存放元素本身以及前后2个单元的引用，~~另外LinkedList内部还有一个header属性，用来标识起始位置，LinkedList的第一个单元和最后一个单元都会指向header~~，因此形成了一个双向的链表结构,如下：注：这个是旧版本的


private transient Entry<E> header = new Entry<E>(null, null, null);
public LinkedList() {
    header.next = header.previous = header;
}
 
public E getFirst() {
    if (size==0)
        throw new NoSuchElementException();
 
    return header.next.element;
}
 
public E getLast()  {
    if (size==0)
        throw new NoSuchElementException();
 
    return header.previous.element;
}
 
public E removeFirst() {
    return remove(header.next);
}

LinkedList是采用双向链表实现的。所以它也具有链表的特点，每一个元素（结点）的地址不连续，通过引用找到当前节点的上一个节点和下一个节点，即插入和删除效率较高，只需要常数时间，而get和set则较为低效。

LinkedList的方法和使用和ArrayList大致相同，由于LinkedList是链表实现的，所以额外提供了在头部和尾部添加/删除元素的方法，也没有ArrayList扩容的问题了。另外，ArrayList和LinkedList都可以实现栈、队列等数据结构，但LinkedList本身实现了队列的接口，所以更推荐用LinkedList来实现队列和栈。

下面简单看一下linkedlist add 方法的源码,方便理解，注：这个是新版本java，已经没有header


public cTass LinkedList<E> extendsimpTements...{
    transient int size = 0; // 链表长度
    transient Node<E> first; // 指向链表第一个节点
    transient Node<E> last; // 指向链表最后一个节点
    ...
	public boolean add(E e) { // 添加元素
    	linkLast(e); // 向链表末尾添加元素e
   		return true; 
    }
    ...
}
 
 
void linkLast(E e) { // 向链表未尾添加元素 
    fina1 Node<E> 1 = last; // 暂时保存最后一个元素的指针
    fina1 Node<E> newNode = new Node<>(1, e, nu11);
    last = newNode; // newNode 作为最后一个节点
    if (1 == nu11) // 当前链表为空
		first = newNode; // 第一个添加的节点，即为 first
    else // 链表不空
		1.next = newNode; // 当前链表的最后一个节点next 指向newNode
    size++;
	modCount++;
}
 
 
// LinkedList 底层是一个双向链表
private static class Node<E> { // LinkedList 的节点静态内部类 Node
    E item;
    Node<E> next; // 后继
    Node<E> prev; // 前驱
 
    Node(Node<E> prev，E element， Node<E> next) {
        this.item = element;
        this.next = next;
        this.prev = prev;
    }
}