Java面试必问题17:ArrayList与LinkedList区别

news2024/9/23 12:46:38

  1. 是否保证线程安全: ArrayList 和LinkedList 都是不同步的,也就是不保证线程安全;
  2. 底层数据结构: 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!)
  3. 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-i)。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,如果是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()),近似 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))时间复杂度近似为 O(n) ,因为需要先移动到指定位置再插入。
  4. 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 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)。
  5. 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)。
  6. 时间复杂度:
    • 对于ArrayList:查询单个元素的时间复杂度为O(1),即常数时间。由于ArrayList使用了数组来存储元素,每个元素都可以通过索引直接访问,因此根据索引获取元素的操作非常高效。
    • 对于LinkedList:查询单个元素的时间复杂度为O(n),即线性时间。由于LinkedList是基于链表实现的,每个元素只能通过遍历链表来找到目标元素,因此随着链表长度的增加,查询操作需要遍历更多的元素,导致时间复杂度增加。

最简回答:ArrayList基于数组实现,适合随机访问但插入/删除效率低;LinkedList基于链表实现,适合频繁的插入/删除操作但访问元素效率较低。

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