Java中ArrarList和LinkedList区别

在Java中，ArrayList和LinkedList是两种常用的List实现，它们都实现了List接口，但在底层数据结构和性能特性上有显著的差异。以下是它们的主要区别：

数据结构

ArrayList：基于动态数组实现。它的底层是一个可调整大小的数组。
LinkedList：基于双向链表实现。它的底层是一个由节点（Node）组成的链表，每个节点包含数据和指向前后节点的指针。

性能特性

访问元素

ArrayList：由于底层是数组，访问元素时间复杂度为O(1)。
LinkedList：由于需要从头或尾遍历链表，访问元素时间复杂度为O(n)。

List<String> arrayList = new ArrayList<>();
arrayList.add("A");
arrayList.get(0); // O(1)List<String> linkedList = new LinkedList<>();
linkedList.add("A");
linkedList.get(0); // O(n)

插入和删除元素
- ArrayList：插入或删除元素时间复杂度为O(n)，因为需要移动元素以保持数组的连续性。
- LinkedList：插入或删除元素时间复杂度为O(1)，只需调整前后节点的指针（在链表头或尾进行操作）。
```
arrayList.add(0, "B"); // O(n)
linkedList.add(0, "B"); // O(1)
```
内存使用
- ArrayList：内存消耗较少，因为它仅存储实际元素。数组可能会预留额外空间以减少扩容次数。
- LinkedList：内存消耗较大，每个元素存储需要额外的前后指针。
```
// ArrayList 内存消耗较少
// LinkedList 内存消耗较大，因为每个节点需要额外存储前后指针
```
迭代器遍历
- ArrayList：使用迭代器遍历时间复杂度为O(n)，性能良好。
- LinkedList：使用迭代器遍历时间复杂度也为O(n)，但由于链表结构，性能稍差于ArrayList。
```
for (String s : arrayList) {// 遍历 ArrayList
}for (String s : linkedList) {// 遍历 LinkedList
}
```

适用场景

ArrayList：适用于需要频繁访问元素、较少插入和删除操作的场景。
- 例如：随机访问、排序操作。
LinkedList：适用于需要频繁插入和删除元素、较少随机访问的场景。
- 例如：队列、双向队列（Deque）操作。

示例代码

import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;public class ListExample {public static void main(String[] args) {List<String> arrayList = new ArrayList<>();List<String> linkedList = new LinkedList<>();// 添加元素arrayList.add("A");arrayList.add("B");arrayList.add("C");linkedList.add("A");linkedList.add("B");linkedList.add("C");// 访问元素System.out.println("ArrayList element at index 1: " + arrayList.get(1));System.out.println("LinkedList element at index 1: " + linkedList.get(1));// 插入元素arrayList.add(1, "D");linkedList.add(1, "D");// 删除元素arrayList.remove(2);linkedList.remove(2);// 遍历元素System.out.println("ArrayList elements:");for (String s : arrayList) {System.out.println(s);}System.out.println("LinkedList elements:");for (String s : linkedList) {System.out.println(s);}}
}