一、ArrayList 和 Array 的区别
ArrayList
内部基于动态数组实现,比 Array
(静态数组) 使用起来更加灵活:
ArrayList
会根据实际存储的元素动态地扩容或缩容,而 **Array
**被创建之后就不能改变它的长度了。ArrayList
允许你使用泛型来确保类型安全,**Array
**则不可以。ArrayList
中只能存储对象。对于基本类型数据,需要使用其对应的包装类(如 Integer、Double 等)。**Array
**可以直接存储基本类型数据,也可以存储对象。ArrayList
支持插入、删除、遍历等常见操作,并且提供了丰富的 API 操作方法,比如add()
、remove()
等。**Array
**只是一个固定长度的数组,只能按照下标访问其中的元素,不具备动态添加、删除元素的能力。ArrayList
创建时不需要指定大小,而Array
创建时必须指定大小。
以下是两者之间的对比:
ArrayList:
java
// 初始化一个 String 类型的 ArrayList
ArrayList<String> stringList = new ArrayList<>(Arrays.asList("hello", "world", "!"));
// 添加元素到 ArrayList 中
stringList.add("goodbye");
System.out.println(stringList); // [hello, world, !, goodbye]
// 修改 ArrayList 中的元素
stringList.set(0, "hi");
System.out.println(stringList); // [hi, world, !, goodbye]
// 删除 ArrayList 中的元素
stringList.remove(0);
System.out.println(stringList); // [world, !, goodbye]
Array:
java
// 初始化一个 String 类型的数组
String[] stringArr = new String[]{"hello", "world", "!"};
// 修改数组元素的值
stringArr[0] = "goodbye";
System.out.println(Arrays.toString(stringArr)); // [goodbye, world, !]
// 删除数组中的元素,需要手动移动后面的元素
for (int i = 0; i < stringArr.length - 1; i++) {
stringArr[i] = stringArr[i + 1];
}
stringArr[stringArr.length - 1] = null;
System.out.println(Arrays.toString(stringArr)); // [world, !, null]
二、ArrayList 和 LinkedList 的区别
从以下几个方面来比较:
- 线程安全方面:
ArrayList
和LinkedList
都是不同步的,也就是非线程安全; - 底层数据结构方面:
ArrayList
底层使用的是Object
数组 ;LinkedList
底层使用的是 双向链表 数据结构(JDK1.6 之前为循环链表,JDK1.7 取消了循环。注意双向链表和双向循环链表的区别,下面有介绍到!) - 插入和删除是否受元素位置的影响:
ArrayList
采用数组存储,所以插入和删除元素的时间复杂度受元素位置的影响。 比如:执行add(E e)
方法的时候,ArrayList
会默认在将指定的元素追加到此列表的末尾,这种情况时间复杂度就是 O(1)。但是如果要在指定位置 i 插入和删除元素的话(add(int index, E element)
),时间复杂度就为 O(n)。因为在进行上述操作的时候集合中第 i 和第 i 个元素之后的(n-i)个元素都要执行向后位/向前移一位的操作。LinkedList
采用链表存储,所以在头尾插入或者删除元素不受元素位置的影响(add(E e)
、addFirst(E e)
、addLast(E e)
、removeFirst()
、removeLast()
),时间复杂度为 O(1),如果是要在指定位置i
插入和删除元素的话(add(int index, E element)
,remove(Object o)
,remove(int index)
), 时间复杂度为 O(n) ,因为需要先移动到指定位置再插入和删除。
- 是否支持快速随机访问:
LinkedList
不支持高效的随机元素访问,而ArrayList
(实现了RandomAccess
接口) 支持。快速随机访问就是通过元素的序号快速获取元素对象(对应于get(int index)
方法)。 - 内存空间占用:
ArrayList
的空间浪费主要体现在在 list 列表的结尾会预留一定的容量空间,而 LinkedList 的空间花费则体现在它的每一个元素都需要消耗比 ArrayList 更多的空间(因为要存放直接后继和直接前驱以及数据)。
我们在项目中一般是不会使用到 LinkedList
的,需要用到 LinkedList
的场景几乎都可以使用 ArrayList
来代替,并且,性能通常会更好!
补充:双向链表 和 双向循环链表
双向链表: 包含两个指针,一个 prev 指向前一个节点,一个 next 指向后一个节点。
双向循环链表: 最后一个节点的 next 指向 head,而 head 的 prev 指向最后一个节点,构成一个环。
三、ArrayList 和 Vector 的区别
ArrayList
是List
的主要实现类,底层使用Object[]
存储,适用于频繁的查找工作,线程不安全 。Vector
是List
的古老实现类,底层使用Object[]
存储,线程安全。- ArrayList 在内存不够时默认是扩展 50% + 1 个, Vector 是默认扩展 1 倍。