ArrayList和LinkedList的区别
先上结论:
- 底层实现方式不一样,ArrayList底层实现是数组,而LinkedList底层实现是双链表
- ArrayList对数据的查询效率高,增删效率低,而LinkedList正好相反,增删效率高,查询效率低
接下来我们来详细讲一下:
ArrayList和LinkedList的两点区别,主要是因为数组和双链表的特性所决定。
数组的定义:相同数据类型的元素集合,且存储空间是连续的,如图1
链表的定义:链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构,数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的(即:物理存储不连续,通过指针保证逻辑存储连续)
双链表的定义:它的每个数据结点中都有两个指针,分别指向直接后继和直接前驱
图1
图2
知道了数组和双链表的区别,我们来分析一下他们分别增删查的的机制。
数组要添加一个元素,比如要添加数组下标为2的位置,那么下标2以后的所有数据都要往后移动一位,那么它的时间复杂度为o(n),时间复杂度,你可以理解为插入一个元素最坏的情况下你要移动多少次,最坏的情况是:你要在下标为0的地方插入一个元素,那么你要把原来的n个元素,都要往后移动一位,即你要移动n次,故时间复杂度为o(n),同理删除时间的复杂度也是o(n)。那么查询的时间复杂度是多少呢,由于数组的特性,你给定了下标,由于连续存储,只需要定位到指定下标即可,即只找了一次,故时间复杂度为o(1)
注意:这里通过下标找对应的元素的原理是这样的:内存会分成相等的一块一块的小区域,每块小区域都有相应的地址,比如你要找下标为4的元素,那么你知道第一块内存的起始地址,然后用你用第一块的地址加上4乘以每块内存的大小(位移),就能得到下标为4的内存地址,然后取出里边的数据即可。
双链表增删查的操作和数组相反,查询的时候需要的时间复杂度为o(n),因为最坏的情况查询的条件情况下,需要查询的次数为n/2次,(这里你可能不明白,为啥查询次数为n/2次,时间复杂度为o(n),因为n足够大的情况下,除以2的话,可以忽略不计,所以时间复杂度为o(n)),为啥是n/2次呢,不是n次呢?
因为双向链表可以往前驱的方向找,也可以往后继的方向找,所以最远的距离是中间那个元素,所以最多要找n/2次。那增加呢,只需要改变插入位置的前驱和后继指针即可,也就是说操作了一次,故时间复杂度为o(1)
总结
ArrayList和LinkedList的特性是由底层实现的数据结构决定的。这才是真正不同的原因所在