ArrayList 和 LinkList 的区别

时间：2022-04-07 04:19:48

ArrayList 的相关知识

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable

由上面源码可知，Arraylist继承自AbstractList 实现了List ,Cloneable,Serializable，RandomAccess接口.其中Cloneable是克隆接口，Serializable是实现序列化操作的接口，便于对象的传输。而今天重点要描述一下这个RandomAccess。

RandomAccess接口是一个标记接口，实现了它的list集合支持随机访问，目的是是算法在随机和随机访问时显得更灵活。在collections的 binarySearch源码如下

public static <T>
int binarySearch(List<? extends Comparable<? super T>> list, T key) {
if (list instanceof RandomAccess || list.size()<BINARYSEARCH_THRESHOLD)
return Collections.indexedBinarySearch(list, key);
else
return Collections.iteratorBinarySearch(list, key);
}

我们可以看到，他首先会判断这个list是否实现了RandomAccess接口，如果这个条件和list.size()<BINARYSEARCH_THRESHOLD(其中: BINARYSEARCH_THRESHOLD Collections的一个常量（5000），它是二分查找的阀值。)满足其中任何一个则使用Collections的indexedBinarySearch(list,key)方法。否则会调用Collections.iteratorBinarySearch(list,key)方法。

这两者的代码实现分别如下：

indexedBinarySearch 方法:

  1. private static <T>
  2. int indexedBinarySearch(List<? extends Comparable<? super T>> list, T key) {
  3. int low = 0;
  4. int high = list.size()-1;
  5. while (low <= high) {
  6. int mid = (low + high) >>> 1;
  7. Comparable<? super T> midVal = list.get(mid);
  8. int cmp = midVal.compareTo(key);
  9. if (cmp < 0)
  10. low = mid + 1;
  11. else if (cmp > 0)
  12. high = mid - 1;
  13. else
  14. return mid; // key found
  15. }
  16. return -(low + 1);  // key not found
  17. }

indexedBinarySearch 方法是直接通过get来访问元素

iteratorBinarySearch方法

  1. private static <T>
  2. int iteratorBinarySearch(List<? extends Comparable<? super T>> list, T key)
  3. {
  4. int low = 0;
  5. int high = list.size()-1;
  6. ListIterator<? extends Comparable<? super T>> i = list.listIterator();
  7. while (low <= high) {
  8. int mid = (low + high) >>> 1;
  9. Comparable<? super T> midVal = get(i, mid);
  10. int cmp = midVal.compareTo(key);
  11. if (cmp < 0)
  12. low = mid + 1;
  13. else if (cmp > 0)
  14. high = mid - 1;
  15. else
  16. return mid; // key found
  17. }
  18. return -(low + 1);  // key not found
  19. }

iteratorBinarySearch中ListIterator来查找相应的元素

在javadoc中指出人们认识到随机存取和顺序存取之间的区别通常是模糊的。例如，一些列表实现提供了渐进的线性访问时间，如果它们在实践中获得了巨大的、但持续的访问时间。这种接口通常应该实现这个接口。根据经验，列表实现应该实现这个接口，如果对于类的典型实例，这个循环:

for (int i=0, n=list.size(); i < n; i++)

         list.get(i);

runs faster than this loop:

     for (Iterator i=list.iterator(); i.hasNext(); )

         i.next();
也就是说实现RandomAccess接口的的List可以通过简单的for循环来访问数据比使用iterator访问来的高效快速。
回过头来，我们再说说ArrayList,

{
private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;

/**
* The array buffer into which the elements of the ArrayList are stored.
* The capacity of the ArrayList is the length of this array buffer.
*/
private transient Object[] elementData;   //ArrayList的底层是一个基数组。

/**
* The size of the ArrayList (the number of elements it contains).
*
* @serial
*/
private int size;

/**
* Constructs an empty list with the specified initial capacity.
*
* @param initialCapacity the initial capacity of the list
* @exception IllegalArgumentException if the specified initial capacity
* is negative
*/
public ArrayList(int initialCapacity) {
super();
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
this.elementData = new Object[initialCapacity];
}

/**
* Constructs an empty list with an initial capacity of ten.
*/
public ArrayList() {
this(10);    //默认的初始大小为10.

}

public void ensureCapacity(int minCapacity) {  //给定所需的最小容量
modCount++;
int oldCapacity = elementData.length;    //原来数组中的元素大小
if (minCapacity > oldCapacity) {//如果所需的最小容量大于 原数组中数据的个数时。
Object oldData[] = elementData;
int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1;  //则要对旧的数组进行扩容，新数组的容量为原来的1.5倍+1
if (newCapacity < minCapacity)//如果新的容量还是小于最小需求的容量，则将最小需求容量赋给新容量。
newCapacity = minCapacity;
// minCapacity is usually close to size, so this is a win:
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);//在将就数组中的元素拷贝到新的容量数组中
}
}

LinkedList 的相关知识

public class LinkedList<E>extends AbstractSequentialList<E>implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable

public LinkedList() {
header.next = header.previous = header;
}

它的增添方法常用的是add（），删除常用的方法是remove（），它的底层是一个双向链表。

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

对于增添与删除add和remove，ArrayList需要挪动数据，除非是在数组末尾，需要消耗一定的时间，而LinkedList便可以很轻易地做到。

总结ArrayList 和LinkedList的区别：

1.两者继承的基类不一样。ArrayList 继承自AbstractList，而LinkedList继承自 AbstractSequentialList。

2.底层结构不一样。ArrayList 采用的是动态数组，而LinkedList采用的是双向链表。

3.ArrayList实现了RandomAccess接口，所以在随机访问时效率比较高。而LinkedList需要不停地移动指针。

4.对于增添与删除add和remove，ArrayList需要挪动数据，除非是在数组末尾，需要消耗一定的时间，而LinkedList便可以很轻易地做到。

5。ArrayList 默认初始容量是10，扩容时扩容它旧容量的1.5倍加1.

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