List概览

List，正如它的名字，表明其是有顺序的。当讨论List的时候，最好拿它跟Set作比较，Set中的元素是无序且唯一；下面是一张类层次结构图，从这张图中，我们可以大致了解java集合类的整体架构；

ArrayList vs LinkedList vs Vector

从上面的类层次结构图中，我们可以发现他们都实现了List接口，它们使用起来非常相似。区别主要在于它们各自的实现，不同的实现导致了不同的性能和不同的操作。

ArrayList是为可变数组实现的，当更多的元素添加到ArrayList的时候，它的大小会动态增大。它的元素可以通过get/set方法直接访问，因为ArrayList本质上是一个数组。

LinkedList是为双向链表实现的，添加、删除元素的性能比ArrayList好，但是get/set元素的性能较差。

Vector与ArrayList相似，但是它是同步的。

如果你的程序是线程安全的，ArrayList是一个比较好的选择。当更多的元素被添加的时候，Vector和ArrayList需要更多的空间。Vector每次扩容会增加一倍的空间，而ArrayList增加50%。

注意：ArrayList默认的初始空间大小相当的小，通过构造函数去初始化一个更大的空间是一个好习惯，可以避免扩容开销。

ArrayList例子

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());}
       
      
     

LinkedList例子

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());}
       
      
     

从以上代码，我们可以发现它们的使用非常相似，真正地区别在于它们的底层实现和操作复杂度。

Vector

Vector和ArrayList几乎是一样的，区别在于Vector是线程安全的，因为这个原因，它的性能较ArrayList差。通常情况下，大部分程序员都使用ArrayList，而不是Vector，因为他们可以自己做出明确的同步操作。

ArrayList和LinkedList性能对比

表中的add()方法指add(E e)， remove()方法指remove(int index)

• ArrayList对任意的add，remove操作，时间复杂度为O(n)，但是在列表末尾的操作，其时间复杂度为O(1)。
• LinkedList对任意的add，remove操作，时间复杂度为O(n)，但是在列表末尾的操作，其时间复杂度为O(1)。

我使用如下代码测试它们的性能：

package simplejava;import java.util.ArrayList;import java.util.LinkedList;public class Q24 {    public static void main(String[] args) {        ArrayList
     
       arrayList = new ArrayList
      
       ();        LinkedList
       
         linkedList = new LinkedList
        
         ();        // 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);    }}
        
       
      
     

结果打印如下：

ArrayList add: 13265642

LinkedList add: 9550057

ArrayList get: 1543352

LinkedList get: 85085551

ArrayList remove: 199961301

LinkedList remove: 85768810

它们性能的区别很明显。对于Add和remove操作，LinkedList性能较好，但是get操作性能较差。基于上面的时间复杂度表和测试结果，我们可以得出什么时候使用ArrayList还是LinkedList。简单的说，LinkedList适用于如下情况：

• 没有大量的随机访问操作
• 有大量的add/remove操作

 

译文链接：