Arraylist和linkedlist的區別(JDK源碼閱讀)

PS：推薦你們先去了解一下鏈表這個數據結構。

ArrayList和LinkedList能夠說是平常業務開發中最常使用的容器類了，同時，他們的區別也是面試高發區，雖然很簡單，可是咱們老是不能說的完整，今天就經過對他們源碼的閱讀來進一步加深理解。

首先，看他們類的定義能夠發現：

他們都是實現了List接口，這個接口乾了什麼呢？

這個接口定義了對列表的一些基本操做，如add,contains,indexof,remove等基本方法，由他的實現類各自進行實現。

所以，當你只是須要一個列表進行常規的添加移除查找操做，那麼ArrayList和LinkedList在使用體驗(不考慮性能)上基本沒有區別，你甚至不用關心他的內部實現，而是調用一些List接口的方法就ok。

那麼他們的具體實現有哪些區別呢？

下面對他們經常使用的方法進行源碼的閱讀。

ArrayList

成員變量

ArrayList有兩個成員變量，圖中能夠看到，一個Object的數組，一個int類型的size，用來定義數組的大小。

get()方法

首先檢查傳入的index，而後返回數組在該index的值。

add()方法

首先確保容量夠用，而後將新加入的對象放在數組尾部。

remove()方法

首先確保容量夠用，而後計算出須要移動的數量，例如size=10，要刪除index=5的元素，則須要移動後面的四個元素，而後調用System.arraycopy()方法，將數組的後面4個依次向前移動一位，而後將數組最後一位置爲null。

LinkedList

成員變量

LinkedList自己的屬性比較少，主要有三個，一個是size，代表當前有多少個節點；一個是first表明第一個節點；一個是last表明最後一個節點。

get()方法

首先檢查傳入的index是否合法，而後調用了node(index)方法，那麼來看看node()方法。

判斷index值是否大於總數的一半。

若是小於，則從first節點向後遍歷，直到找到index節點，而後返回該節點的值。

若是大於，則從last節點向前遍歷，直到找到index節點，而後返回該節點的值。

add()方法

add方法，直接調用了linklast方法，將傳入的值做爲最後一個節點連接在鏈表上。

remove()方法

remove方法的思路是什麼呢？從頭開始遍歷鏈表，當找到要刪除的節點，將他刪除。刪除的方法呢？將該節點的先後節點連接起來，相似於下圖：

對比

由上面的經常使用方法能夠發現

1.ArrayList使用數組存儲元素，所以在查詢時速度較快，直接返回該位置的元素便可，時間複雜度爲O(1);而LinkedList使用雙向鏈表存儲元素，在查詢時須要從頭或者尾遍歷至查詢元素，時間複雜度爲O(n/2);

2.仍是由於存儲方式的問題，ArrayList在插入或者刪除時，須要移動插入位置以後的全部元素，所以速度較慢，時間複雜度爲O(n)。而LinkedList只須要找到該位置，移動」指針」便可,時間複雜度爲O(1)。

結論

其實在平常的開發中，ArrayList更受歡迎，並且能夠完成不少的任務，可是仍有一些特殊的情景適合使用LinkedList。他們的使用場景以下：

當你對列表更多的進行查詢，即獲取某個位置的元素時，應當優先使用ArrayList；當你對列表須要進行頻繁的刪除和增長，而不多使用查詢時，優先使用LinkedList；

注意事項！

1.上述結論適用於廣泛的情景，有些極端狀況不必定符合。好比頻繁的在數組結尾附近插入數據，ArrayList也快於LinkedList。

2.LinkedList使用的空間大於ArrayList，由於本質上，ArrayList在每一個位置存儲了元素，而LinkedList存儲了元素+前面節點+後面節點。

擴展

咱們知道ArrayList和LinkedList都是有size的，那麼當添加的元素過多，他們怎麼擴容呢？

ArrayList：

ArrayList使用數組存儲元素，所以擴容時爲：

能夠看到，每次擴容後的大小爲以前的1.5倍。

int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
複製代碼

,並且以後有一個複製所有元素的操做，這個操做很費時間。

LinkedList：

因爲LinkedList是一個雙向鏈表，所以不須要擴容機制，直接在先後添加元素便可。

所以：在使用ArrayList時，若是你能預估大小，最好直接定義初始容量，這樣能節省頻繁的擴容帶來的額外開支。

初始化定義容量的構造方法爲：

。

後記

其實想寫這個好久了，一直拖延着，今天終於回憶起了面試的時候被ArrayList和LinkedList支配的恐懼。(都喜歡問，一直問(校招))。所以趁熱打鐵，閱讀了他們的源碼並記錄下來。相信經常回顧之下不會再受困於此，也能讓平常工做的編碼水平有些許提高。

完。

ChangeLog

2018-10-11 完成

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