ArrayList和LinkedList的区别?

ArrayList和LinkedList的区别? 从图中可以看出,ArrayListLinkedList都是List接口的实现类,因此都实现了List的所有未实现的方法,只是实现的方式有所不同,(从中可以看出面向接口的好处, 对于不同的需求就有不同的实现!),而List接口继承了Collection接口,Collection接口又继承了Iterable接口,因此可以看出List同时拥有了Collection与Iterable接口的特性.

ArrayList

ArrayList是List接口的可变数组的实现。实现了所有可选列表操作,并允许包括 null 在内的所有元素。除了实现 List 接口外,此类还提供一些方法来操作内部用来存储列表的数组的大小。

每个ArrayList实例都有一个容量,该容量是指用来存储列表元素的数组的大小。它总是至少等于列表的大小。随着向ArrayList中不断添加元素,其容量也自动增长。自动增长会带来数据向新数组的重新拷贝,因此,如果可预知数据量的多少,可在构造ArrayList时指定其容量。在添加大量元素前,应用程序也可以使用ensureCapacity操作来增加ArrayList实例的容量,这可以减少递增式再分配的数量。

注意,此实现 不是同步 的。如果多个线程同时访问一个ArrayList实例,而其中至少一个线程从结构上修改了列表,那么它必须保持外部同步。这通常是通过同步那些用来封装列表的对象来实现的。但如果没有这样的对象存在,则该列表需要运用{@link Collections#synchronizedList Collections.synchronizedList}来进行“包装”,该方法最好是在创建列表对象时完成,为了避免对列表进行突发的非同步操作。

List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList(...));

建议在单线程中才使用ArrayList,而在多线程中可以选择Vector或者CopyOnWriteArrayList。

扩容

数组有个明显的特点就是它的容量是 固定不变 的,一旦数组被创建则容量则无法改变。所以在往数组中添加指定元素前,首先要考虑的就是其容量是否饱和。

若接下来的添加操作会时数组中的元素超过其容量,则必须对其进行 扩容 操作。受限于数组容量固定不变的特性,扩容的本质其实就是创建一个 容量更大 的新数组,再将旧数组的元素 复制 到新数组当中去。

这里以 ArrayList 的 添加操作为例,来看下 ArrayList 内部数组扩容的过程。

public boolean add(E e) {
	// 关键 -> 添加之前,校验容量
	ensureCapacityInternal(size + 1); 
	
	// 修改 size,并在数组末尾添加指定元素
	elementData[size++] = e;
	return true;
}

可以发现 ArrayList 在进行添加操作前,会检验内部数组容量并 选择性地 进行数组扩容。在 ArrayList 中,通过私有方法 ensureCapacityInternal 来进行数组的扩容操作。下面来看具体的实现过程:

  • 扩容操作的第一步会去判断当前 ArrayList 内部数组是否为空,为空则将最小容量 minCapacity 设置为 10。
// 内部数组的默认容量
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

// 空的内部数组
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};

// 关键 -> minCapacity = seize+1,即表示执行完添加操作后,数组中的元素个数 
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
	// 判断内部数组是否为空
	if (elementData == EMPTY_ELEMENTDATA) {
		// 设置数组最小容量(>=10)
		minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
	}
	ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}
  • 接着判断添加操作会不会导致内部数组的容量饱和。
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
	modCount++;
	
	// 判断结果为 true,则表示接下来的添加操作会导致元素数量超出数组容量
	if (minCapacity - elementData.length > 0){
		// 真正的扩容操作
		grow(minCapacity);
	}
}
  • 数组容量不足,则进行扩容操作,关键的地方有两个: 扩容公式 、通过从旧数组复制元素到新数组完成扩容操作。
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

private void grow(int minCapacity) {
	
	int oldCapacity = elementData.length;
	
	// 关键-> 容量扩充公式
	int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
	
	// 针对新容量的一系列判断
	if (newCapacity - minCapacity < 0){
		newCapacity = minCapacity;
	}
	if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0){
		newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
	}
		
	// 关键 -> 复制旧数组元素到新数组中去
	elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}

private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
	if (minCapacity < 0){
		throw new OutOfMemoryError();
	}
			
	return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ? Integer.MAX_VALUE : MAX_ARRAY_SIZE;
}

关于 ArrayList 扩容操作,整个过程如下图:

ArrayList和LinkedList的区别?

LinkedList

ArrayList和LinkedList的区别?

  1. LinkedList 是一个继承于AbstractSequentialList的双向链表。它也可以被当作堆栈、队列或双端队列进行操作。
  2. LinkedList 实现 List 接口,能对它进行队列操作。
  3. LinkedList 实现 Deque 接口,即能将LinkedList当作双端队列使用。
  4. LinkedList 实现了Cloneable接口,即覆盖了函数clone(),能克隆。
  5. LinkedList 实现java.io.Serializable接口,这意味着LinkedList支持序列化,能通过序列化去传输。
  6. LinkedList 是非同步的。

ArrayList和LinkedList的区别?

如上图所示,LinkedList底层使用的双向链表结构,有一个头结点和一个尾结点,双向链表意味着我们可以从头开始正向遍历,或者是从尾开始逆向遍历,并且可以针对头部和尾部进行相应的操作。

private static class Node<E> { E item; Node<E> next; Node<E> prev;
Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) { this.item = element; this.next = next; this.prev = prev; } }

总结

1.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。

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

3.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和LinkedList的区别?

原文 

https://juejin.im/post/5adec492f265da0b9f3fea08

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