ArrayList vs. LinkedList vs. Vector

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翻譯自：ArrayList vs. LinkedList vs. Vector

1.列表概覽

就像它的名字一樣，List是一個元素的有序序列。當我們討論列表時把它與Set(兩兩不等且無序的元素集合)進行比較是一個好主意。下面是容器的類層次圖。從這個層次圖中可以瞭解Java容器的一般概念。

2.ArrayList vs. LinkedList vs. Vector

從可知，它們都實現了List介面，而且用法很相似。它們主要的不同在於它們的實現導致的對不同的操作有不同的效能。
ArrayList被實現為一個大小可變的數組。當有更多的元素添加到ArrayList時，它的大小會動態增加。因為ArrayList本質上是一個數組，所以可以通過get()和set()方法直接存取它的元素。
LinkedList被實現為一個雙向鏈表，在增加和刪除元素的時候比ArrayList的效能要好，而對於get()和set()方法效能就不及ArrayList了。
Vector與ArrayList相似，但它是線程同步的。
當程式是安全執行緒的時候，ArrayList是一個更好的選擇。當添加更多的元素時，ArrayList和Vector會請求更多的空間，Vector每次會申請兩倍於當前大小的空間，而ArrayList每次只會增加當前大小50%的空間。LinkedList還實現了Queue介面，使得它比ArrayList和Vector有更多的方法，比如offer()、peek()、poll()等。
注意：ArrayList的初始容量非常小，所以以較大的初始容量構造ArrayList是一個很好的習慣，這樣可以避免重新分配空間的花費。

3.ArrayList樣本

ArrayList<Integer> al = new ArrayList<Integer>();al.add(3);al.add(2);      al.add(1);al.add(4);al.add(5);al.add(6);al.add(6);Iterator<Integer> iter1 = al.iterator();while(iter1.hasNext()){    System.out.println(iter1.next());}

 

4.LinkedList樣本

LinkedList<Integer> ll = new LinkedList<Integer>();ll.add(3);ll.add(2);      ll.add(1);ll.add(4);ll.add(5);ll.add(6);ll.add(6);Iterator<Integer> iter2 = ll.iterator();while(iter2.hasNext()){    System.out.println(iter2.next());}

 

就像上面樣本中展示的一樣，它們的用法很相似。真正的不同在於背後的實現和他們操作的複雜度。

5.Vector

Vector和ArrayList幾乎完全一樣，不同點是Vector是線程同步的。正因為這樣，Vector比ArrayList有一個額外的開銷。通常情況下，大多數Java程式員都會使用ArrayList，因為他們可以靠自己明確的實現同步。

6.ArrayList和LinkedList的效能比較

時間複雜度比較如下：

*表中add()指add(E e)，remove()指remove(int index)
*ArrayList在任意位置增加/刪除操作的時間複雜度為O(n)，但在列表尾的時間複雜度為O(1)。
*LinkedList在任意位置增加/刪除操作的時間複雜度為O(n)，但在列表頭/尾的時間複雜度為O(1)。
可以用下面的代碼測試它們的效能：

ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();LinkedList<Integer> linkedList = new LinkedList<Integer>();// ArrayList addlong startTime = System.nanoTime();for (int i = 0; i < 100000; i++) {    arrayList.add(i);}long endTime = System.nanoTime();long duration = endTime - startTime;System.out.println("ArrayList add:  " + duration);// LinkedList addstartTime = System.nanoTime();for (int i = 0; i < 100000; i++) {    linkedList.add(i);}endTime = System.nanoTime();duration = endTime - startTime;System.out.println("LinkedList add: " + duration);// ArrayList getstartTime = System.nanoTime();for (int i = 0; i < 10000; i++) {    arrayList.get(i);}endTime = System.nanoTime();duration = endTime - startTime;System.out.println("ArrayList get:  " + duration);// LinkedList getstartTime = System.nanoTime();for (int i = 0; i < 10000; i++) {    linkedList.get(i);}endTime = System.nanoTime();duration = endTime - startTime;System.out.println("LinkedList get: " + duration);// ArrayList removestartTime = System.nanoTime();for (int i = 9999; i >=0; i--) {    arrayList.remove(i);}endTime = System.nanoTime();duration = endTime - startTime;System.out.println("ArrayList remove:  " + duration);// LinkedList removestartTime = System.nanoTime();for (int i = 9999; i >=0; i--) {    linkedList.remove(i);}endTime = System.nanoTime();duration = endTime - startTime;System.out.println("LinkedList remove: " + duration);

 

輸出如下：

ArrayList add:  13265642LinkedList add: 9550057ArrayList get:  1543352LinkedList get: 85085551ArrayList remove:  199961301LinkedList remove: 85768810

 

效能差別很明顯，LinkedList在增加/刪除元素方面更快，在訪問元素時更慢。根據時間複雜度表和測試結果，我們可以知道什麼時候用ArrayList或LinkedList。簡單地說，在下面的情況時應該用LinkedList：
沒有大量的隨機訪問元素的操作；
有大量增加/刪除元素的操作。

翻譯自：ArrayList vs. LinkedList vs. Vector

ArrayList vs. LinkedList vs. Vector