面试题:详细分析Arraylist 与 LinkedList 的异同

相同点

  1. 都是List接口的实现类

    • ArrayList和LinkedList都实现了Java集合框架中的List接口,因此它们都提供了对列表元素的操作方法。
  2. 都继承了Collection接口

    • 由于List接口继承了Collection接口,所以ArrayList和LinkedList也都继承了Collection接口,具备了集合的一些基本特性。
  3. 都可以存储重复元素

    • 两者都允许存储重复的元素。
  4. 都可以通过索引访问元素

    • 尽管LinkedList的索引访问效率不如ArrayList,但两者都支持通过索引访问元素。

不同点

实现方式
  1. ArrayList

    • 基于动态数组实现。
    • 内部使用一个数组来存储元素,当数组容量不足时,会自动扩容。
  2. LinkedList

    • 基于双向链表实现。
    • 内部使用节点(Node)对象来存储元素,每个节点包含前驱节点和后继节点的引用。
性能差异
  1. 随机访问

    • ArrayList:由于基于数组实现,可以通过索引直接访问元素,时间复杂度为O(1)。
    • LinkedList:需要从头节点或尾节点开始遍历链表,时间复杂度为O(n)。
  2. 插入和删除

    • ArrayList:在中间位置插入或删除元素时,需要移动后续元素,时间复杂度为O(n)。
    • LinkedList:在中间位置插入或删除元素时,只需要修改前后节点的引用,时间复杂度为O(1)。
  3. 内存占用

    • ArrayList:由于基于数组实现,内存占用较为连续,但需要预留一定的扩容空间。
    • LinkedList:每个节点需要额外的空间存储前驱和后继节点的引用,因此内存占用较为分散。
特定方法
  1. ArrayList

    • 提供了一些特定于数组的方法,如toArray()trimToSize()等。
  2. LinkedList

    • 提供了一些特定于链表的方法,如addFirst()addLast()getFirst()removeFirst()等。
适用场景
  1. ArrayList

    • 适用于需要频繁随机访问元素的场景。
    • 适用于元素数量相对稳定,且不需要频繁插入和删除元素的场景。
  2. LinkedList

    • 适用于需要频繁插入和删除元素的场景。
    • 适用于实现队列(Queue)和栈(Stack)等数据结构。

示例代码

ArrayList示例
复制代码
import java.util.ArrayList; 
import java.util.Iterator; 

public class ArrayListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> userList = new ArrayList<>();
        userList.add("yulon"); 
        userList.add("xiaoyun"); 
        userList.add(" 羽龙共舞");

        for (int i = 0; i < userList.size();  i++) {
            System.out.print(userList.get(i)  + " ");
        }
        System.out.println(); 

        Iterator<String> it = userList.iterator(); 
        while (it.hasNext())  {
            System.out.print(it.next()  + " ");
        }
        System.out.println(); 

        for (String s : userList) {
            System.out.print(s  + " ");
        }
    }
}
LinkedList示例
复制代码
import java.util.LinkedList; 
import java.util.Iterator; 

public class LinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<String> userList = new LinkedList<>();
        userList.addFirst("yulon"); 
        userList.addLast("xiaoyun"); 
        userList.addFirst(" 羽龙共舞");

        for (int i = 0; i < userList.size();  i++) {
            System.out.print(userList.get(i)  + " ");
        }
        System.out.println(); 

        Iterator<String> it = userList.iterator(); 
        while (it.hasNext())  {
            System.out.print(it.next()  + " ");
        }
        System.out.println(); 

        for (String s : userList) {
            System.out.print(s  + " ");
        }
    }
}

通过以上分析,可以看出ArrayList和LinkedList在实现方式、性能、特定方法和适用场景上都有显著的差异。选择合适的集合类可以显著提高程序的性能和可维护性。

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