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面试题:ArrayList和LinkedList的区别

ArrayList和LinkedList都是Java中实现List接口的集合类,用于存储和操作对象列表,但它们在内部数据结构、性能特性和适用场景上有所不同:

1.内部数据结构:

  • ArrayList:基于动态数组实现。这意味着它在内存中是连续存储的,类似于传统的数组,但容量可以自动增长。
  • LinkedList:基于双向链表实现。每个元素(节点)包含数据和两个指针,分别指向前一个和后一个节点,因此不需要连续的内存空间。

2.时间复杂度: 

  • ArrayList:由于数据是连续存储的,可以通过索引直接访问元素,因此随机访问(如get和set操作)非常快,时间复杂度为O(1)。
  • LinkedList:由于需要从头节点开始遍历链表到达指定位置,随机访问性能较差,时间复杂度为O(n)。

3.内存使用: 

  • ArrayList:由于是连续存储,可能需要较大的连续内存空间,且在扩容时可能需要复制整个数组。
  • LinkedList:每个节点除了存储数据外,还需要额外的空间来存储指针,因此在大量节点的情况下可能会消耗更多内存。

4.插入和删除: 

  • ArrayList:在中间插入或删除元素时,需要移动后续元素以保持数组的连续性,这可能导致较慢的性能,时间复杂度为O(n)。
  • LinkedList:插入和删除操作更快,只需更改相邻节点的指针即可,时间复杂度为O(1),特别是当操作发生在列表的两端时。

 总结:如果应用中需要频繁地进行随机访问元素,而插入和删除操作较少,ArrayList可能是更好的选择。相反,如果经常需要在列表中间进行插入和删除操作,并且随机访问较少,LinkedList将提供更好的性能。根据具体的应用场景选择合适的集合类型,可以显著提高程序的运行效率。

查找效率:

①:随机访问---- ArrayList > LinkedList (ArrayList采用下标,LinkedList只能遍历全部进行查找)

②:增加和删除效率(非末尾)----- ArrayList < LinkedList 

③:内存空间的占用------ ArrayList < LinkedList (LinkedList除了存储数据还有两个引用,一个指向前面的元素,一个指向后面的元素)

总结:频繁读取集合元素时采用ArrayList,频繁删除和插入元素时采用LinkedList

 扩展:

1、为什么说ArrayList的插入和删除效率较慢

①:ArrayList的扩容机制

②:元素的移动问题 

 

2、ArrayList扩容机制:默认大小为10,扩容1.5倍 

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