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java集合框架05——ArrayList和LinkedList的区别 List概括 ArrayList和LinkedList区别

前面已经学习完了list部分的源码,主要是arraylist和linkedlist两部分内容,这一节主要总结下list部分的内容。

        先来回顾一下list在collection中的的框架图:

java集合框架05——ArrayList和LinkedList的区别 List概括 ArrayList和LinkedList区别

    从图中我们可以看出:

        1. list是一个接口,它继承与collection接口,代表有序的队列。

        2. abstractlist是一个抽象类,它继承与abstractcollection。abstractlist实现了list接口中除了size()、get(int location)之外的方法。

        3. abstractsequentiallist是一个抽象类,它继承与abstrctlist。abstractsequentiallist实现了“链表中,根据index索引值操作链表的全部方法”。

        4. arraylist、linkedlist、vector和stack是list的四个实现类,其中vector是基于jdk1.0,虽然实现了同步,但是效率低,已经不用了,stack继承与vector,所以不再赘述。

        5. linkedlist是个双向链表,它同样可以被当作栈、队列或双端队列来使用。

    我们知道,通常情况下,arraylist和linkedlist的区别有以下几点:

        2. 对于随机访问get和set,arraylist要优于linkedlist,因为linkedlist要移动指针;

       3. 对于添加和删除操作add和remove,一般大家都会说linkedlist要比arraylist快,因为arraylist要移动数据。但是实际情况并非这样,对于添加或删除,linkedlist和arraylist并不能明确说明谁快谁慢,下面会详细分析。

        我们结合之前分析的源码,来看看为什么是这样的:

        arraylist中的随机访问、添加和删除部分源码如下:

java集合框架05——ArrayList和LinkedList的区别 List概括 ArrayList和LinkedList区别

//获取index位置的元素值  

public e get(int index) {  

    rangecheck(index); //首先判断index的范围是否合法  

    return elementdata(index);  

}  

//将index位置的值设为element,并返回原来的值  

public e set(int index, e element) {  

    rangecheck(index);  

    e oldvalue = elementdata(index);  

    elementdata[index] = element;  

    return oldvalue;  

//将element添加到arraylist的指定位置  

public void add(int index, e element) {  

    rangecheckforadd(index);  

    ensurecapacityinternal(size + 1);  // increments modcount!!  

    //将index以及index之后的数据复制到index+1的位置往后,即从index开始向后挪了一位  

    system.arraycopy(elementdata, index, elementdata, index + 1,  

                     size - index);   

    elementdata[index] = element; //然后在index处插入element  

    size++;  

//删除arraylist指定位置的元素  

public e remove(int index) {  

    modcount++;  

    int nummoved = size - index - 1;  

    if (nummoved > 0)  

        //向左挪一位,index位置原来的数据已经被覆盖了  

        system.arraycopy(elementdata, index+1, elementdata, index,  

                         nummoved);  

    //多出来的最后一位删掉  

    elementdata[--size] = null; // clear to let gc do its work  

    linkedlist中的随机访问、添加和删除部分源码如下:

java集合框架05——ArrayList和LinkedList的区别 List概括 ArrayList和LinkedList区别

//获得第index个节点的值  

    checkelementindex(index);  

    return node(index).item;  

//设置第index元素的值  

    node<e> x = node(index);  

    e oldval = x.item;  

    x.item = element;  

    return oldval;  

//在index个节点之前添加新的节点  

    checkpositionindex(index);  

    if (index == size)  

        linklast(element);  

    else  

        linkbefore(element, node(index));  

//删除第index个节点  

    return unlink(node(index));  

//定位index处的节点  

node<e> node(int index) {  

    // assert iselementindex(index);  

    //index<size/2时,从头开始找  

    if (index < (size >> 1)) {  

        node<e> x = first;  

        for (int i = 0; i < index; i++)  

            x = x.next;  

        return x;  

    } else { //index>=size/2时,从尾开始找  

        node<e> x = last;  

        for (int i = size - 1; i > index; i--)  

            x = x.prev;  

    }  

        从源码可以看出,arraylist想要get(int index)元素时,直接返回index位置上的元素,而linkedlist需要通过for循环进行查找,虽然linkedlist已经在查找方法上做了优化,比如index < size / 2,则从左边开始查找,反之从右边开始查找,但是还是比arraylist要慢。这点是毋庸置疑的。

        arraylist想要在指定位置插入或删除元素时,主要耗时的是system.arraycopy动作,会移动index后面所有的元素;linkedlist主耗时的是要先通过for循环找到index,然后直接插入或删除。这就导致了两者并非一定谁快谁慢,下面通过一个测试程序来测试一下两者插入的速度:

java集合框架05——ArrayList和LinkedList的区别 List概括 ArrayList和LinkedList区别

import java.util.arraylist;    

import java.util.collections;    

import java.util.linkedlist;    

import java.util.list;    

/* 

 * @description 测试arraylist和linkedlist插入的效率 

 * @eson_15      

 */  

public class arrayorlinked {    

    static list<integer> array=new arraylist<integer>();    

    static list<integer> linked=new linkedlist<integer>();    

    public static void main(string[] args) {    

        //首先分别给两者插入10000条数据  

        for(int i=0;i<10000;i++){    

            array.add(i);    

            linked.add(i);    

        }    

        //获得两者随机访问的时间  

        system.out.println("array time:"+gettime(array));    

        system.out.println("linked time:"+gettime(linked));    

        //获得两者插入数据的时间  

        system.out.println("array insert time:"+inserttime(array));    

        system.out.println("linked insert time:"+inserttime(linked));    

    }    

    public static long gettime(list<integer> list){    

        long time=system.currenttimemillis();    

        for(int i = 0; i < 10000; i++){    

            int index = collections.binarysearch(list, list.get(i));    

            if(index != i){    

                system.out.println("error!");    

            }    

        return system.currenttimemillis()-time;    

    //插入数据  

    public static long inserttime(list<integer> list){   

        /* 

         * 插入的数据量和插入的位置是决定两者性能的主要方面, 

         * 我们可以通过修改这两个数据,来测试两者的性能 

         */  

        long num = 10000; //表示要插入的数据量  

        int index = 1000; //表示从哪个位置插入  

        for(int i = 1; i < num; i++){    

            list.add(index, i);       

}    

        主要有两个因素决定他们的效率,插入的数据量和插入的位置。我们可以在程序里改变这两个因素来测试它们的效率。

        当数据量较小时,测试程序中,大约小于30的时候,两者效率差不多,没有显著区别;当数据量较大时,大约在容量的1/10处开始,linkedlist的效率就开始没有arraylist效率高了,特别到一半以及后半的位置插入时,linkedlist效率明显要低于arraylist,而且数据量越大,越明显。比如我测试了一种情况,在index=1000的位置(容量的1/10)插入10000条数据和在index=5000的位置以及在index=9000的位置插入10000条数据的运行时间如下:

java集合框架05——ArrayList和LinkedList的区别 List概括 ArrayList和LinkedList区别

在index=1000出插入结果:  

array time:4  

linked time:240  

array insert time:20  

linked insert time:18  

在index=5000处插入结果:  

linked time:229  

array insert time:13  

linked insert time:90  

在index=9000处插入结果:  

linked time:237  

array insert time:7  

linked insert time:92  

        从运行结果看,linkedlist的效率是越来越差。

        所以当插入的数据量很小时,两者区别不太大,当插入的数据量大时,大约在容量的1/10之前,linkedlist会优于arraylist,在其后就劣与arraylist,且越靠近后面越差。所以个人觉得,一般首选用arraylist,由于linkedlist可以实现栈、队列以及双端队列等数据结构,所以当特定需要时候,使用linkedlist,当然咯,数据量小的时候,两者差不多,视具体情况去选择使用;当数据量大的时候,如果只需要在靠前的部分插入或删除数据,那也可以选用linkedlist,反之选择arraylist反而效率更高。

        关于arraylist和linkedlist的比较,就讨论这么多吧,如果有错误之处,请留言指正~

转载:http://blog.csdn.net/eson_15/article/details/51145788