JAVA中ArrayList与LinkedList二者特点与区别总结

目录

• 前言
• 1.‌什么是ArrayList
• ArrayLis编程客栈t提供了三种构造方法：
• ArrayList核心方法
• 2.什么是Linklist?
• LinkList提供两种构造方法：
• LinkList核心方法
• 3.ArrayList和LinkedList的区别：
• 底层数据结构
• 性能特点
• 总结

前言

本文分别概述ArrayList和LinkList并总结二者特点与区别。

1.‌什么是ArrayList

‌ArrayList是Java集合框架中的一个类，它实现了List接口，基于动态数组实现，提供了动态扩展容量的功能。

动态大小： 与 Java 中的数组不同，ArrayList 在添加或删除元素时可以动态调整大小。

泛型支持： ArrayList 支持泛型，这意味着您可以指定它将保存的元素类型。例如，您可以创建一个包含字符串、整数或自定义对象的 ArrayList。

从零开始的索引： ArrayList 中的元素按从零开始的索引存储，这意味着第一个元素位于索引 0，第二个位于索引 1，依此类推。

ArrayList提供了三种构造方法：

‌无参构造方法‌：创建一个初始容量为10的空列表。

ArrayList<E> list = new ArrayList<>();

源码： 

指定初始容量的构造方法‌：创建一个具有指定初始容量的空列表。

ArrayList<E> list = new ArrayList<>(initialCapacity);

源码： 

‌从集合构造（使用Collection构造方法:）‌：创建一个包含指定集合元素的列表‌

ArrayList<E> list = new ArrayList<>(Collection<? extends E> c);

Collection<? extends E> c 是一个泛型表达式，它表示一个集合，该集合包含的元素类型是 E 或者是 E 的某个子类型（或子类）。在这个表达式中，? extends E 表示任何是 E 类型或其子类型的通配符。这允许在集合中包含 E 或 E 的子类的元素。 

源码：

代码演示：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
 
public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        // 无参构造方法
        ArrayList<String> emptyList = new ArrayList<>();
 php
        // 带初始容量的构造方法
        ArrayList<Integer> intListWithCapacity = new ArrayList<>(10);
 
        // 使用Collection构造方法
        ArrayList<String> list = Arrays.asList("小新","小葵");
        ArrayList<String> arrayListFromCollection = new ArrayList<>(list);
 
        // 输出结果
        System.out.println("无参构造集合： " + emptyList);
        System.out.println("带初始容量的构造集合: " + intListWithCapacity);
        System.out.println("使用Collection构造集合: " + arrayListFromCollection);
    }
}

运行结果：

ArrayList核心方法

添加元素：

add(E element): 将元素添加到列表的末尾。

add(int index, E element): 在指定的索引位置插入元素。

获取元素：

get(int index): 获取指定索引位置的元素。

修改元素：

set(int index, E element): 替换指定索引位置的元素。

删除元素：

remove(Object o): 从列表中删除指定的元素。

remove(int index): 删除指定索引位置的元素。

判断是否包含元素：

contains(Object o): 判断列表是否包含指定的元素。

获取列表大小：

size(): 返回列表中的元素数。

判断列表是否为空：

isEmpty(): 如果列表不包含任何元素，则返回 true。

清空列表：

clear(): 从列表中移除所有元素。

获取元素下标：

indexOf(Object o): 返回指定元素第一次出现的索引；如果列表不包含该元素，则返回 -1。

lastIndexOf(Object o): 返回指定元素最后一次出现的索引；如果列表不包含该元素，则返回 -1。

转换为数组：

toArray(): 将列表转换为数组。

截取集合元素：subList(int fromIndex, int toIndex): 返回列表的子列表，[ fromIndex， toIndex)。

判断内容是否相等：

equals(Object o)

代码演示：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class Demo02 {
    publ编程客栈ic static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        List<String> list1 = Arrays.asList("李白","高适","杜甫","杜甫","白居易","王维");
        list编程客栈.addAll(list);
        System.out.println("list集合中的元素为"+list);

        //int size()
        System.out.println("集合的元素的个数为："+list.size());
        //E get(int index)获取下标中的元素
        System.out.println("首元素为："+list.get(0));
        System.out.println("尾元素为："+list.get(list.size()-1));
        //int intdexOf(Object C)
        System.out.println("元素杜甫的下标位置为："+list.indexOf("杜甫"));
        //boolean contains(Object c)
        System.out.println("元素杜甫是否存在："+list.contains("杜甫"));
        //pythonboolean isEmpty
        System.out.println("集合是否为空："+list.isEmpty());
        //List<E> subList(int fromIndex,int toIndex)
        List<String> subList = list.subList(0,list.size());
        System.out.println("截取的集合元素为："+subList);
        //boolean equals(Object o)
        System.out.println("内容是否相等"+list.equals(subList));
    }
}

运行结果：

2.什么是Linklist?

LinkList是一个双向链表，它通过节点之间的链接来存储数据。每个节点包含数据和指向前后节点的引用。这种结构使得LinkedList适合于频繁的插入和删除操作。

内部结构LinkedList的内部结构包括节点（Node）和链表（LinkedList类）。每个节点包含数据、前一个节点的引用和后一个节点的引用。这种结构使得LinkedList既可以从头部也可以从尾部进行快速的插入和删除操作‌。

LinkList提供两种构造方法：

无参构造方法：

LinkedList<E> list = new LinkedList<>();

源码：

‌从集合构造（使用Collection构造方法:）‌：

LinkList<E> list = new LinkList<>(Collection<? extends E> c);

LinkList核心方法

代码示例：

public class Demo07 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建list1
        LinkedList<String> list1 = new LinkedList<>();
        //添加元素
        list1.add("小白");
        list1.add("小葵");

        //add(int index,E element) 在此列表中的指定位置插入指定的元素。
        list1.add(0,"小新");

        boolean addAll(int index,Collection<?extendsE>c）添加一个单列集合，默认添加到集合的尾部，如果传入index,则放入指定位置
        List<String> c1 = Arrays.asList("风间","妮妮","阿呆");
        list1.addAll(1,c1);

        //void addFirst(E，e)添加到列表的头部
        list1.addFirst("蜘蛛侠");
        //void addLast(E e)添加到列表的尾部
        list1.addLast("黑寡妇");
        System.out.println("集合的内容为："+list1);

        //查看
        String item1 = list1.get(0);
        System.out.println("首元素为："+item1);
        System.out.println("首元素为："+list1.getFirst());
        System.out.println("尾元素为："+list1.getLast());
        System.out.println("元素个数为："+list1.size());

        //修改set(int index,Eelement)：用指定的元素替代此列表中指定位置上的元素。
        int index = list1.indexOf("小新");
        list1.set(index,"野原新之助");
        System.out.println("修改后的集合为："+list1);

        //删除方法
        boolean b1 = list1.remove("小新");
        System.out.println("删除是否成功："+b1);
        System.out.println("修改后的集合为："+list1);
        String item = list1.remove(2);
        System.out.println("删除元素为："+item);
        System.out.println("修改后的集合为："+list1);
        System.out.println("删除的首元素为："+list1.removeFirst());
        System.out.println("删除的尾元素为："+list1.removeLast());
        System.out.println("默认删除首元素："+list1.remove());

    }
}

运行结果：

3.ArrayList和LinkedList的区别：

‌ArrayList和LinkedList的主要区别在于它们的底层数据结构、性能特点以及适用场景。

图解：

底层数据结构

• ‌ArrayList‌：基于动态数组实现，维护一个Object类型的数组来存储元素，可以根据需要自动扩展容量。当元素数量超过当前容量时，ArrayList会进行扩容操作，通常是将现有元素复制到一个新的更大数组中‌。
• ‌LinkedList‌：基于双向链表实现，每个节点包含存储的元素、指向前一个节点的引用和指向下一个节点的引用。LinkedList不需要预先分配固定大小的空间，可以在链表的头部或尾部灵活地添加或删除元素‌。

性能特点

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

查询性能‌：‌ArrayList‌：通过索引直接访问元素，查询速度非常快，时间复杂度为O(1)。适合需要频繁访问特定位置数据的场景‌。

LinkedList‌：需要遍历链表来找到指定索引的元素，查询速度较慢，时间复杂度为O(n)‌。

‌添加和删除性能‌：‌ArrayList‌：在列表中间插入或删除元素时，需要移动后续的所有元素，时间复杂度为O(n)。在列表末尾插入或删除元素的时间复杂度为O(1)，但扩容时需要复制元素，时间复杂度较高‌。

‌LinkedList‌：在头部或尾部添加或删除元素时，只需更改指针引用，时间复杂度为O(1)。在中间插入或删除元素时，时间复杂度为O(n)，但如果已知节点位置，操作时间复杂度为O(1)‌。

适用场景‌ArrayList‌：适合需要频繁访问特定位置数据的场景，如排行榜、购物车列表等。由于其在中间插入或删除元素的性能较差，更适合查询多、增删少的场景‌。

‌LinkedList‌：适合需要频繁在列表头部或尾部进行插入和删除操作的场景，如链表操作、队列等。由于其内部结构特点，更适合动态增删操作‌。

总结

到此这篇关于JAVA中ArrayList与LinkedList二者特点与区别总结的文章就介绍到这了,更多相关JAVA ArrayList与LinkedList内容请搜索编程客栈(www.devze.com)以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程客栈(www.devze.com)！