何时在Java中通过ArrayList使用LinkedList？

Question

我一直是一个简单使用的人：

List<String> names = new ArrayList<>();

我将接口用作可移植性的类型名称，这样当我问诸如此类的问题时，便可以重新编写代码。

什么时候应该LinkedList使用过ArrayList，反之亦然？

Answer 1

摘要 ArrayList用ArrayDeque在最好许多更多使用情况比LinkedList。如果不确定，请从开始ArrayList。

LinkedList并且ArrayList是List接口的两种不同的实现。LinkedList用双向链表实现它。ArrayList用动态调整大小的数组实现它。

与标准的链表和数组操作一样，各种方法将具有不同的算法运行时。

对于 LinkedList<E>

get(int index)是O（n）（平均为n/4步），但是当或时为O（1）（在这种情况下，您也可以使用和）。的主要好处之一index = 0index = list.size() - 1getFirst()getLast() LinkedList<E>add(int index, E element)是O（n）（平均n / 4步），但是当或时为O（1）（在这种情况下，您也可以使用和/）。的主要好处之一index = 0index = list.size() - 1addFirst()addLast()add() LinkedList<E>remove(int index)是O（n）（平均为n/4步），但是当或时为O（1）（在这种情况下，您也可以使用和）。的主要好处之一index = 0index = list.size() - 1removeFirst()removeLast() LinkedList<E>
Iterator.remove()是O（1）。的主要好处之一 LinkedList
ListIterator.add(E element)是O（1）。的主要好处之一 LinkedList<E>
注意：许多操作平均需要 n / 4步，在最佳情况下（例如，索引= 0）需要恒定的步数，在最坏情况下（列表的中间）需要 n / 2步

对于 ArrayList<E>

• get(int index)是O（1）。主要优点 ArrayList<E>
• add(E element)被分摊为O（1），但最差情况为O（n），因为必须调整数组大小并复制该数组
• add(int index, E element)是O（n）（平均有n / 2步）
• remove(int index)是O（n）（平均有n / 2步）
• Iterator.remove()是O（n）（平均有n / 2步）
• ListIterator.add(E element)是O（n）（平均有n / 2步）

注意：许多操作平均需要n / 2步，在最佳情况下（列表结尾）需要恒定的步数，在最坏情况下（列表开头）需要n步

LinkedList<E>允许使用迭代器进行固定时间的插入或删除，但只能顺序访问元素。换句话说，您可以向前或向后浏览列表，但是在列表中查找位置所花费的时间与列表的大小成正比。Javadoc说：“索引到列表中的操作将从开头或结尾遍历列表，以较近者为准”，因此，这些方法的平均值为O（n）（n / 4步），尽管O（1）为index = 0。

ArrayList<E>另一方面，允许快速随机读取访问，因此您可以在固定时间内抓取任何元素。但是，从末端开始的任何地方添加或删除，都需要将后面的所有元素移开，以形成开口或填补空白。同样，如果添加的元素多于基础数组的容量，则会分配一个新数组（大小的1.5倍），并将旧数组复制到新数组中，因此在最坏的情况下将a添加ArrayList为O（n）情况，但平均保持不变。

因此，根据您打算执行的操作，您应该相应地选择实现。在任何一种List上进行迭代实际上都非常便宜。（从ArrayList技术上讲，迭代速度更快，但是除非您执行的操作确实对性能敏感，否则您不必为此担心-它们都是常量。）

LinkedList当您重复使用现有迭代器来插入和删除元素时，使用generic 的主要好处。然后可以通过仅在本地更改列表在O（1）中完成这些操作。在阵列列表中，阵列的其余部分需要移动（即复制）。另一方面，在最坏的情况下LinkedList以O（n）（n / 2步）的链接寻找均值，而在ArrayList所需位置可以数学计算并在O（1）中访问。

使用的另一个好处LinkedList出现当您从列表的头部添加或删除，因为这些操作是O（1） ，而他们是为O（n）进行ArrayList。请注意，这ArrayDeque可能是LinkedList添加和删​​除头部的好选择，但不是List。

另外，如果列表很大，请记住，内存使用情况也有所不同。a的每个元素LinkedList都有更多开销，因为还存储了指向下一个和上一个元素的指针。ArrayLists没有这个开销。但是，ArrayLists无论是否实际添加了元素，占用的内存都应为该容量分配的内存。

的默认初始容量ArrayList很小（Java 1.4-1.8中为10）。但是由于底层实现是一个数组，所以如果添加很多元素，则必须调整数组的大小。为了避免在确定要添加很多元素时调整大小的高成本，请构建ArrayList具有较高初始容量的。