ArrayList vs. LinkedList vs. Vector

1. List概覽

List，就像它的名字暗示的同樣，是一組排列有序的元素。當咱們討論List的時候，很容易將它和Set做比較。Set是一組惟一的並且排列無序的元素。

下圖是集合類的層次結構圖。你能夠整體上知道咱們今天討論的主題。

2. ArrayList vs. LinkedList vs. Vector

從上圖可知，它們都實現了List接口。它們的用法差很少，主要的區別在於它們對於不一樣操做的操做速度不一樣。

ArrayList是能夠改變大小的數組。當有元素添加到ArrayList中去時，它的大小動態的增長。元素能夠直接經過get()和set()方法進行訪問，由於ArrayList其實是數組。LinkedList是個雙向鏈表。它的add()和remove()方法比ArrayList快，可是get()和set()方法卻比ArrayList慢。Vector和ArrayList相似，可是Vector是同步的。若是在線程安全的環境下，使用ArrayList是更好的選擇。添加元素的時候，當超過初始容量的時候，Vector和ArrayList須要更多的空間：Vector須要將數組的大小增長一倍，而ArrayList須要增長50%。

LinkedList還實現了Queue接口，這樣就比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。咱們應該設置一個比較大的初始容量，這樣能夠避免從新改變大小。

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()); }

由上可見，它們的用法相同，主要的區別在於它們內部的實現，以及操做的複雜度的不一樣。

5. Vector

Vector幾乎和ArrayList相等，主要的區別在於Vector是同步的。正由於此，Vector比ArrayList的開銷更大。一般大部分程序員都使用ArrayList，他們能夠本身寫代碼進行同步。

6. ArrayList vs. LinkedList的性能比較

時間複雜度以下：

* 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對於任意索引的插入/刪除操做的時間複雜度是O(n)，而在列表的尾部的操做時間爲O(1)。

LinkedList對於任意索引的插入/刪除操做的時間複雜度是O(n)，而在列表的頭部或尾部的操做時間爲O(1)。

（譯者注：這裏原文解釋的不是太清楚。對於任意索引的插入/刪除操做

Arrays:

• 找到插入/刪除位置的時間複雜度是O(1)
• 進行插入/刪除操做的時間複雜度是O(n)

Linked Lists:

• 找到插入/刪除位置的時間複雜度是O(n)
• 進行插入/刪除操做的時間複雜度是O(1)

）

我使用下面的代碼測試它們的性能：

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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);

輸出以下:

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

它們的性能的差異很顯著。LinkedList對於add()和remove()相對於ArrayList要快，可是get()要慢些。按照複雜度以及測試結果來看，咱們很容易知道何時該使用ArrayList，何時該使用LinkedList。簡而言之，下面的狀況該使用LinkedList：

• 若是沒有大量的隨機訪問
• 若是有不少add/remove的操做