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 =newArrayList(); 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 =newLinkedList(); 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：

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ArrayList arrayList =newArrayList(); LinkedList linkedList =newLinkedList();   // ArrayList add longstartTime = System.nanoTime();   for(inti =0; i <100000; i++) {     arrayList.add(i); } longendTime = System.nanoTime(); longduration = endTime - startTime; System.out.println("ArrayList add:  "+ duration);   // LinkedList add startTime = System.nanoTime();   for(inti =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(inti =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(inti =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(inti =9999; i >=0; i--) {     linkedList.remove(i); } endTime = System.nanoTime(); duration = endTime - startTime; System.out.println("LinkedList remove: "+ duration);

输出以下:

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ArrayList add:  13265642 LinkedList add: 9550057 ArrayList get:  1543352 LinkedList get: 85085551 ArrayList remove:  199961301 LinkedList remove: 85768810

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