ArrayList vs. LinkedList vs. Vector

1. List概览

List，就像它的名字暗示的同样，是一组排列有序的元素。当咱们讨论List的时候，很容易将它和Set做比较。Set是一组惟一的并且排列无序的元素。

下图是集合类的层次结构图。你能够整体上知道咱们今天讨论的主题。

2. ArrayList vs. LinkedList vs. Vector

从上图可知，它们都实现了List接口。它们的用法差很少，主要的区别在于它们对于不一样操做的操做速度不一样。

ArrayList是能够改变大小的数组。当有元素添加到ArrayList中去时，它的大小动态的增长。元素能够直接经过get()和set() 方法进行访问，由于ArrayList其实是数组。LinkedList是个双向链表。它的add()和remove()方法比ArrayList快， 可是get()和set()方法却比ArrayList慢。Vector和ArrayList相似，可是Vector是同步的。若是在线程安全的环境下， 使用ArrayList是更好的选择。添加元素的时候，当超过初始容量的时候，Vector和ArrayList须要更多的空间：Vector须要将数组 的大小增长一倍，而ArrayList须要增长50%。

LinkedList还实现了Queue接口，这样就比ArrayList和Vector多出了一些方法如offer(), peek(), poll()等。

注意：ArrayList的初始容量(initial capacity)很小。咱们应该设置一个比较大的初始容量，这样能够避免从新改变大小。

3. ArrayList的例子

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ArrayList al =     new     ArrayList(); al.add(     3     ); al.add(     2     );      al.add(     1     ); al.add(     4     ); al.add(     5     ); al.add(     6     ); al.add(     6     );   Iterator iter1 = al.iterator(); while     (iter1.hasNext()){          System.out.println(iter1.next()); }

4. LinkedList的例子

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LinkedList ll =     new     LinkedList(); ll.add(     3     ); ll.add(     2     );      ll.add(     1     ); ll.add(     4     ); ll.add(     5     ); ll.add(     6     ); ll.add(     6     );   Iterator iter2 = ll.iterator(); while     (iter2.hasNext()){          System.out.println(iter2.next()); }

由上可见，它们的用法相同，主要的区别在于它们内部的实现，以及操做的复杂度的不一样。

5. Vector

Vector几乎和ArrayList相等，主要的区别在于Vector是同步的。正由于此，Vector比ArrayList的开销更大。一般大部分程序员都使用ArrayList，他们能够本身写代码进行同步。

6. ArrayList vs. LinkedList的性能比较

时间复杂度以下：

* 表中的add()指的是add(E e)(便是在列表末尾添加元素)，remove()方法指的是remove(int index)。

ArrayList对于任意索引的插入/删除操做的时间复杂度是O(n)，而在列表的尾部的操做时间为O(1)。

LinkedList对于任意索引的插入/删除操做的时间复杂度是O(n)，而在列表的头部或尾部的操做时间为O(1)。

（译者注：这里原文解释的不是太清楚。对于任意索引的插入/删除操做

Arrays:

• 找到插入/删除位置的时间复杂度是O(1)

• 进行插入/删除操做的时间复杂度是O(n)

Linked Lists:

• 找到插入/删除位置的时间复杂度是O(n)

• 进行插入/删除操做的时间复杂度是O(1)

）

我使用下面的代码测试它们的性能：

package javaBasic;

import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;

public class ArrayListVSLinkedList {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();
        LinkedList<Integer> linkedList = new LinkedList<Integer>();

        // ArrayList add
        long startTime = System.nanoTime();

        for (int i = 0; i < 100000; i++) {
            arrayList.add(i);
        }
        long endTime = System.nanoTime();
        long duration = endTime - startTime;
        System.out.println("ArrayList add:  " + duration);

        // LinkedList add
        startTime = System.nanoTime();

        for (int i = 0; i < 100000; i++) {
            linkedList.add(i);
        }
        endTime = System.nanoTime();
        duration = endTime - startTime;
        System.out.println("LinkedList add: " + duration);

        // ArrayList get
        startTime = System.nanoTime();

        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            arrayList.get(i);
        }
        endTime = System.nanoTime();
        duration = endTime - startTime;
        System.out.println("ArrayList get:  " + duration);

        // LinkedList get
        startTime = System.nanoTime();

        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            linkedList.get(i);
        }
        endTime = System.nanoTime();
        duration = endTime - startTime;
        System.out.println("LinkedList get: " + duration);

        // ArrayList remove
        startTime = System.nanoTime();

        for (int i = 9999; i >= 0; i--) {
            arrayList.remove(i);
        }
        endTime = System.nanoTime();
        duration = endTime - startTime;
        System.out.println("ArrayList remove:  " + duration);

        // LinkedList remove
        startTime = System.nanoTime();

        for (int i = 9999; i >= 0; i--) {
            linkedList.remove(i);
        }
        endTime = System.nanoTime();
        duration = endTime - startTime;
        System.out.println("LinkedList remove: " + duration);
    }

}

输出以下:

ArrayList add:  135335877
LinkedList add: 52054821
ArrayList get:  539366
LinkedList get: 209043151
ArrayList remove:  608561973
LinkedList remove: 212236791

它们的性能的差异很显著。LinkedList对于add()和remove()相对于ArrayList要快，可是get()要慢些。按照复杂度 以及测试结果来看，咱们很容易知道何时该使用ArrayList，何时该使用LinkedList。简而言之，下面的状况该使用 LinkedList：

• 若是没有大量的随机访问

• 若是有不少add/remove的操做