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[Java/JSP] Java中ArrayList和LinkedList区别 [复制链接] qrcode

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大法师的 该用户已被删除
发表于: 2012-11-20 16:02:51 | 显示全部楼层

  一般大家都知道ArrayList和LinkedList的大致区别:
  1.ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构,LinkedList基于链表的数据结构。
  2.对于随机访问get和set,ArrayList觉得优于LinkedList,因为LinkedList要移动指针。
  3.对于新增和删除操作add和remove,LinedList比较占优势,因为ArrayList要移动数据。
  ArrayList和LinkedList是两个集合 类,用于存储一系列的对象引用(references)。例如我们可以用ArrayList来存储一系列的String或者Integer。那么 ArrayList和LinkedList在性能上有什么差别呢?什么时候应该用ArrayList什么时候又该用LinkedList呢?
  一.时间复杂度
  首先一点关键的是,ArrayList的内部实现是基于基础的对象数组的,因此,它使用get方法访问列表中的任意一个元素时 (random access),它的速度要比LinkedList快。LinkedList中的get方法是按照顺序从列表的一端开始检查,直到另外一端。对 LinkedList而言,访问列表中的某个指定元素没有更快的方法了。
  假设我们有一个很大的列表,它里面的元素已经排好序了,这个列表可能是ArrayList类型 的也可能是LinkedList类型的,现在我们对这个列表来进行二分查找(binary search),比较列表是ArrayList和LinkedList时的查询速度,看下面的程序:
  Java代码
  package com.mangocity.test;
  import java.util.LinkedList;
  import java.util.List;
  import java.util.Random;
  import java.util.ArrayList;
  import java.util.Arrays;
  import java.util.Collections;
  public class TestList ...{
  public static final int N=50000;
  public static List values;
  static...{
  Integer vals[]=new Integer[N];
  Random r=new Random();
  for(int i=0,currval=0;i
  vals=new Integer(currval);
  currval+=r.nextInt(100)+1;
  }
  values=Arrays.asList(vals);
  }
  static long timeList(List lst)...{
  long start=System.currentTimeMillis();
  for(int i=0;i
  int index=Collections.binarySearch(lst, values.get(i));
  if(index!=i)
  System.out.println("***错误***");
  }
  return System.currentTimeMillis()-start;
  }
  public static void main(String args[])...{
  System.out.println("ArrayList消耗时间:"+timeList(new ArrayList(values)));
  System.out.println("LinkedList消耗时间:"+timeList(new LinkedList(values)));
  }
  }
  我得到的输出 是:ArrayList消耗时间:15
  LinkedList消耗时间:2596
  这个结果不是固定的,但是基本上ArrayList的 时间要明显小于LinkedList的时间。因此在这种情况下不宜用LinkedList。二分查找法使用的随机访问(random access)策略,而LinkedList是不支持快速的随机访问的。对一个LinkedList做随机访问所消耗的时间与这个list的大小是成比例 的。而相应的,在ArrayList中进行随机访问所消耗的时间是固定的。
  这是否表明ArrayList总是比LinkedList性能要好呢?这并不一定,在某些情况 下LinkedList的表现要优于ArrayList,有些算法在LinkedList中实现时效率更高。比方说,利用 Collections.reverse方法对列表进行反转时,其性能就要好些。
  看这样一个例子,加入我们有一个列表,要对其进行大量的插入和删除操作,在这种情况下 LinkedList就是一个较好的选择。请看如下一个极端的例子,我们重复的在一个列表的开端插入一个元素:
  Java代码
  package com.mangocity.test;
  import java.util.*;
  public class ListDemo {
  static final int N=50000;
  static long timeList(List list){
  long start=System.currentTimeMillis();
  Object o = new Object();
  for(int i=0;i
  list.add(0, o);
  return System.currentTimeMillis()-start;
  }
  public static void main(String[] args) {
  System.out.println("ArrayList耗时:"+timeList(new ArrayList()));
  System.out.println("LinkedList耗时:"+timeList(new LinkedList()));
  }
  }
  这时我的输出结果是:ArrayList耗时:2463
  LinkedList耗时:15
  这和前面一个例子的结果截然相反,当一个元素被加到ArrayList的最开端时,所有已经存在的元素都会后 移,这就意味着数据移动和复制上的开销。相反的,将一个元素加到LinkedList的最开端只是简单的未这个元素分配一个记录,然后调整两个连接。在 LinkedList的开端增加一个元素的开销是固定的,而在ArrayList的开端增加一个元素的开销是与ArrayList的大小成比例的。
  二.空间复杂度
  在LinkedList中有一个私有的内部类,定义如下:
  Java代码
  private static class Entry {
  Object element;
  Entry next;
  Entry previous;
  }
  每个Entry对象 reference列表中的一个元素,同时还有在LinkedList中它的上一个元素和下一个元素。一个有1000个元素的LinkedList对象将 有1000个链接在一起的Entry对象,每个对象都对应于列表中的一个元素。这样的话,在一个LinkedList结构中将有一个很大的空间开销,因为 它要存储这1000个Entity对象的相关信息。
  ArrayList使用一个内置的数组来存储元素,这个数组的起始容量是10.当数组需要增长时,新的容量按 如下公式获得:新容量=(旧容量*3)/2+1,也就是说每一次容量大概会增长50%。这就意味着,如果你有一个包含大量元素的ArrayList对象, 那么最终将有很大的空间会被浪费掉,这个浪费是由ArrayList的工作方式本身造成的。如果没有足够的空间来存放新的元素,数组将不得不被重新进行分 配以便能够增加新的元素。对数组进行重新分配,将会导致性能急剧下降。如果我们知道一个ArrayList将会有多少个元素,我们可以通过构造方法来指定 容量。我们还可以通过trimToSize方法在ArrayList分配完毕之后去掉浪费掉的空间。
  三.总结
  ArrayList在性能和链表的优势和劣势,有自己的适用的地方,一般可描述如下:
  1对ArrayList、LinkedList、在列表的末尾添加一个元素的成本费用是固定的。对于ArrayList,主要是在内部数组来添加一个,指向添加元素,可能偶尔会导致数组来分布;在的情况下,这个开销是LinkedList统一,分配一个内部条目对象。
  2在中间的ArrayList插入或删除一个元素的列表中意味着剩下的元素会移动;在中间的LinkedList的插入或删除一个元素的开销是固定的。
  3。LinkedList不支持高效的随机元素访问。
  4。ArrayList太空垃圾是列表中的主要体现在列表结束预定一个特定的容量,而LinkedList空间成本反映在它的每个元素消耗了相当大的空间
  它可以表示:当操作是在一个列数据附加数据而不是在前面或中间,和需要随机访问的元素,使用数组列表将提供一个相对较好的性能;当你处在一个列的数据在前面或中间添加或删除数据,并按照顺序访问一个元素,您应该使用LinkedList。
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