面试官经常问的ArrayList 和 LinkedList的区别

面试官又双叒问这个问题了？ArrayList 和 LinkedList的区别是什么？经常再用但是有时候就是答不上来。 这个时候回答的时候肯定回答的不全面，随便糊弄一下。 那么到底有啥区别，我们今天好好分析一下

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一、 底层结构：

怎么看他们的底层结构呢，你随便创建一个java文件，然后在里面创建一个ArrayList 和LinkedList然后点击就可以看到底层了，就像这样：

ArrayList： 上面这串英文翻译出来大概就是告诉我们它的底层是一个数组

LinkedList：

前一个节点，下一个节点，这就是一个链表结构的

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二、 性能方面，我们测试那种极限的情况

场景1：随机访问

// 初始化10万数据
List<Integer> arrayList = new ArrayList<>(1000000); 
List<Integer> linkedList = new LinkedList<>();
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
    arrayList.add(i);
    linkedList.add(i);
}

// 测试：访问第500000个元素
long start = System.nanoTime();
arrayList.get(500000); 
long arrayTime = System.nanoTime() - start;

start = System.nanoTime();
linkedList.get(500000); 
long linkedTime = System.nanoTime() - start;

System.out.println("ArrayList 耗时：" + arrayTime + " 纳秒");  
System.out.println("LinkedList 耗时：" + linkedTime + " 纳秒"); 

实测结果 ：ArrayList 比 LinkedList 的查询速度快很多

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场景2：头部疯狂插入数据

// 测试：在头部插入10000次
// 初始化10万数据
List<Integer> arrayList = new ArrayList<>(1000000);
List<Integer> linkedList = new LinkedList<>();
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
    arrayList.add(i);
    linkedList.add(i);
}


long start =0 ;

start = System.nanoTime();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
    arrayList.add(0, i);
}
System.out.println("ArrayList 头部插入耗时：" + (System.nanoTime() - start));

start = System.nanoTime();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
    ((LinkedList<Integer>) linkedList).addFirst(i);
}
System.out.println("LinkedList 头部插入耗时：" + (System.nanoTime() - start));

实测结果 ：LinkedList速度快很多，ArrayList 的数组迁移代价太高。

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场景3：中部删除

// 初始化10万数据
List<Integer> arrayList = new ArrayList<>(1000000);
List<Integer> linkedList = new LinkedList<>();
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
    arrayList.add(i);
    linkedList.add(i);
}


// 测试：删除中间1000个元素 (从索引50000开始)
long start = System.nanoTime();
start = System.nanoTime();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    arrayList.remove(50000);
}
System.out.println("ArrayList 中部删除耗时：" + (System.nanoTime() - start));

start = System.nanoTime();
ListIterator<Integer> it = linkedList.listIterator(50000);
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    it.next();
    it.remove();
}
System.out.println("LinkedList 中部删除耗时：" + (System.nanoTime() - start));

关键发现：

1. LinkedList 删除并不总是快！ 找到删除位置 (O(n)) + 删除 (O(1)) = 整体仍是 O(n)
2. Iterator 是救星！ 用 ListIterator 定位后批量删除，避免重复遍历，效率反超 ArrayList

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三、 内存情况

• ArrayList：

• 基础消耗小 ：数组本身很轻量 优化TIP ：new ArrayList<>(10000) 预分配大小，避免反复扩容

• LinkedList ： 每个元素都是节点 ：除了数据，还要存前后指针 内存碎片警告！ 节点分散在内存各处，对CPU缓存不友好

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四、 LinkedList的使用场景

1. 需要快速合并集合 ：
   linkedList.addAll(anotherList) 直接拼接链表，无需复制元素！

2. 中间位置极高频插入/删除 ：
   前提：已通过Iterator定位好位置！ 后续操作才是O(1)

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