41. ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么？

ArrayList 和 LinkedList 都是 Java 中常用的 List 接口的实现，用于存储一系列动态的元素集合。它们之间的主要区别在于数据结构、性能特性、和适用场景。

1. 数据结构：
   • ArrayList 使用动态数组来实现 List 接口。这意味着所有元素都被连续存储在内存中，允许通过索引快速访问任何位置的元素。
   • LinkedList 使用双向链表实现 List 接口。每个元素（节点）都包含数据以及指向前一个和后一个节点的引用，这样可以在不连续的内存位置中存储元素。
2. 性能特性：
   • 访问元素：ArrayList 在常量时间 O(1) 内提供对元素的随机访问，因为它是基于索引的。而 LinkedList 需要线性时间 O(n)，因为它必须从头节点或尾节点遍历链表。
   • 插入和删除：对于 ArrayList，插入和删除元素可能需要线性时间 O(n)，因为它可能涉及到移动大量元素以保持数组的连续性。而 LinkedList 在这种情况下通常有更好的性能，为 O(1)，因为只需要改变节点的指针。
   • 内存占用：由于链表结构，LinkedList 在每个元素之间存储额外的引用，因此相比于 ArrayList，它在内存使用上稍微要高一些。
3. 适用场景：
   • ArrayList 更适用于需要频繁随机访问元素的场景，如数组遍历、基于索引的查找等。
   • LinkedList 更适合在频繁插入和删除操作的场景中，如实现栈、队列等数据结构，或者当列表很大且操作频繁时，插入和删除的常数时间操作使它成为更合适的选择。

以下是一个简单的代码示例，展示两者的部分操作性能差异：

import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;public class ListPerformance {public static void main(String[] args) {List<Integer> arrayList = new ArrayList<>();List<Integer> linkedList = new LinkedList<>();// 添加元素for (int i = 0; i < 100000; i++) {arrayList.add(i);linkedList.add(i);}// ArrayList 访问元素快long startTime = System.currentTimeMillis();arrayList.get(50000); // 假设我们获取中间的元素long endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("ArrayList get operation time: " + (endTime - startTime) + "ms");// LinkedList 访问元素慢startTime = System.currentTimeMillis();linkedList.get(50000); // 假设我们获取中间的元素endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("LinkedList get operation time: " + (endTime - startTime) + "ms");// LinkedList 插入和删除快startTime = System.currentTimeMillis();linkedList.add(50000, 123456); // 在中间插入元素endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("LinkedList add operation time: " + (endTime - startTime) + "ms");startTime = System.currentTimeMillis();linkedList.remove(50000); // 删除中间的元素endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("LinkedList remove operation time: " + (endTime - startTime) + "ms");}
}

以上代码只是性能测试的一个简单示例，实际性能会根据具体操作和 JVM 的实现有所不同。在决定使用 ArrayList 或 LinkedList 之前，应该考虑实际应用场景和数据操作的特点。

42. 如何实现数组和 List 之间的转换？

在 Java 中，数组和 List（列表）之间的转换非常常见。下面分别介绍几种转换方法。

1）数组转 List

1. 使用 Arrays.asList()

   String[] array = {"a", "b", "c"};
   List<String> list = Arrays.asList(array);
   

   注意：这种方法得到的 List 是与原数组绑定在一起的，即对其中一个的修改会影响另一个。

2. 使用 Collections.addAll()

   String[] array = {"a", "b", "c"};
   List<String> list = new ArrayList<>();
   Collections.addAll(list, array);
   

   这种方法得到的 List 是独立的。

2）List 转数组

1. 使用 List.toArray()

   List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
   String[] array = (String[]) list.toArray();
   

   注意：这种转换默认得到的数组类型是 Object 类型的，如果需要得到特定类型的数组，需要强制类型转换。

2. 使用 List.toArray(T[] a)

   List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
   String[] array = list.toArray(new String[0]); // 传入一个类型匹配的、长度为 0 的数组
   

   这种方法可以避免强制类型转换，并且可以指定数组类型。

总结：

• Arrays.asList() 方法简单易用，但得到的 List 与原数组绑定，操作需谨慎。
• Collections.addAll() 方法得到的 List 是独立的，更加灵活。
• List.toArray() 方法需要强制类型转换，而 List.toArray(T[] a) 可以避免这个问题。

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