Java LinkedList 和 ArrayList

Java 手册

java.util
类 ArrayList<E>

java.lang.Object  

java.util.AbstractCollection<E>    

java.util.AbstractList<E>          

java.util.ArrayList<E>

所有已实现的接口：

Serializable, Cloneable, Iterable<E>, Collection<E>, List<E>, RandomAccess

直接已知子类：

AttributeList, RoleList, RoleUnresolvedList

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public class ArrayList<E>extends AbstractList<E>implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, Serializable

List 接口的大小可变数组的实现。实现了所有可选列表操作，并允许包括 null 在内的所有元素。除了实现 List 接口外，此类还提供一些方法来操作内部用来存储列表的数组的大小。（此类大致上等同于 Vector 类，除了此类是不同步的。）

size、isEmpty、get、set、iterator 和 listIterator 操作都以固定时间运行。add 操作以分摊的固定时间 运行，也就是说，添加 n 个元素需要 O(n) 时间。其他所有操作都以线性时间运行（大体上讲）。与用于 LinkedList 实现的常数因子相比，此实现的常数因子较低。

每个 ArrayList 实例都有一个容量。该容量是指用来存储列表元素的数组的大小。它总是至少等于列表的大小。随着向 ArrayList 中不断添加元素，其容量也自动增长。并未指定增长策略的细节，因为这不只是添加元素会带来分摊固定时间开销那样简单。

在添加大量元素前，应用程序可以使用 ensureCapacity 操作来增加 ArrayList 实例的容量。这可以减少递增式再分配的数量。

注意，此实现不是同步的。如果多个线程同时访问一个 ArrayList 实例，而其中至少一个线程从结构上修改了列表，那么它必须 保持外部同步。（结构上的修改是指任何添加或删除一个或多个元素的操作，或者显式调整底层数组的大小；仅仅设置元素的值不是结构上的修改。）这一般通过对自然封装该列表的对象进行同步操作来完成。如果不存在这样的对象，则应该使用 Collections.synchronizedList 方法将该列表“包装”起来。这最好在创建时完成，以防止意外对列表进行不同步的访问：

        List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList(...)); 

此类的 iterator 和 listIterator 方法返回的迭代器是快速失败的：在创建迭代器之后，除非通过迭代器自身的 remove 或 add 方法从结构上对列表进行修改，否则在任何时间以任何方式对列表进行修改，迭代器都会抛出 ConcurrentModificationException。因此，面对并发的修改，迭代器很快就会完全失败，而不是冒着在将来某个不确定时间发生任意不确定行为的风险。

注意，迭代器的快速失败行为无法得到保证，因为一般来说，不可能对是否出现不同步并发修改做出任何硬性保证。快速失败迭代器会尽最大努力抛出 ConcurrentModificationException。因此，为提高这类迭代器的正确性而编写一个依赖于此异常的程序是错误的做法：迭代器的快速失败行为应该仅用于检测 bug。

此类是 Java Collections Framework 的成员。

从以下版本开始：

1.2

另请参见：

Collection, List, LinkedList, Vector, Collections.synchronizedList(List), 序列化表格

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字段摘要

从类 java.util.AbstractList 继承的字段

modCount

构造方法摘要

ArrayList()
          构造一个初始容量为 10 的空列表。

ArrayList(Collection<? extends E> c)

构造一个包含指定 collection 的元素的列表，这些元素是按照该 collection 的迭代器返回它们的顺序排列的。

ArrayList(int initialCapacity)

构造一个具有指定初始容量的空列表。

java.util
类 LinkedList<E>

java.lang.Object
  

java.util.AbstractCollection<E>
      

java.util.AbstractList<E>
          

java.util.AbstractSequentialList<E>
              

java.util.LinkedList<E>

类型参数：

E - 在此 collection 中保持的元素的类型

所有已实现的接口：

Serializable, Cloneable, Iterable<E>, Collection<E>, Deque<E>, List<E>, Queue<E>

---

public class LinkedList<E>extends AbstractSequentialList<E>implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, Serializable

List 接口的链接列表实现。实现所有可选的列表操作，并且允许所有元素（包括 null）。除了实现 List 接口外，LinkedList 类还为在列表的开头及结尾 get、remove 和 insert 元素提供了统一的命名方法。这些操作允许将链接列表用作堆栈、队列或双端队列。

此类实现 Deque 接口，为 add、poll 提供先进先出队列操作，以及其他堆栈和双端队列操作。

所有操作都是按照双重链接列表的需要执行的。在列表中编索引的操作将从开头或结尾遍历列表（从靠近指定索引的一端）。

注意，此实现不是同步的。如果多个线程同时访问一个链接列表，而其中至少一个线程从结构上修改了该列表，则它必须 保持外部同步。（结构修改指添加或删除一个或多个元素的任何操作；仅设置元素的值不是结构修改。）这一般通过对自然封装该列表的对象进行同步操作来完成。如果不存在这样的对象，则应该使用 Collections.synchronizedList 方法来“包装”该列表。最好在创建时完成这一操作，以防止对列表进行意外的不同步访问，如下所示：

   List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));

此类的 iterator 和 listIterator 方法返回的迭代器是快速失败 的：在迭代器创建之后，如果从结构上对列表进行修改，除非通过迭代器自身的 remove 或 add 方法，其他任何时间任何方式的修改，迭代器都将抛出 ConcurrentModificationException。因此，面对并发的修改，迭代器很快就会完全失败，而不冒将来不确定的时间任意发生不确定行为的风险。

注意，迭代器的快速失败行为不能得到保证，一般来说，存在不同步的并发修改时，不可能作出任何硬性保证。快速失败迭代器尽最大努力抛出 ConcurrentModificationException。因此，编写依赖于此异常的程序的方式是错误的，正确做法是：迭代器的快速失败行为应该仅用于检测程序错误。

此类是 Java Collections Framework 的成员。

从以下版本开始：

1.2

另请参见：

List, ArrayList, Vector, 序列化表格

---

字段摘要

从类 java.util.AbstractList 继承的字段

modCount

构造方法摘要

LinkedList()
          构造一个空列表。

LinkedList(Collection<? extends E> c)

构造一个包含指定 collection 中的元素的列表，这些元素按其 collection 的迭代器返回的顺序排列。

实例

import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

public class ArrayListAndLinkedList {
    public static void main(String[] args) {

        ArrayList l1 = new ArrayList();
        LinkedList l2 = new LinkedList();

        System.out.println(CostTime(l1));
        System.out.println(CostTime(l2));

    }

    public static long CostTime(List<Object> list) {
        //创建一个对象，往列表里面添加这个元素
        Object obj = new Object();
        //记录开始时间
        long starttime = System.currentTimeMillis();
        //循环向列表的第0个位置插入元素
        for(int i = 0; i < 500000; i++) {
            list.add(0, obj);
        }
        //记录结束时间
        long endtime = System.currentTimeMillis();

        return endtime - starttime;

    }
}

运行结果：

27425
16

解读：

在上面的程序中，ArrayList 在前面添加元素的时候，需要把后面的每一个元素都要往后移动，所以耗时很长。

但是 LinkedList 则是不断的往前面增加，所以耗时很短。

如果两种方式都是在链表的后面追加元素，那么耗时就相处无几了。

总结：

ArrayList（数组线性表）

　　1、是一个大小可变的数组，在内存中分配连续的空间

　　2、遍历元素和随机访问元素的效率比较高

0	1	2	3	4	5
老王	老李	老张	老邢	老马	老丁

LinkedList（链表）

　　1、采用链表存储方式

　　2、提供从现行表两端提取、插入和删除元素的方法

　　3、插入、删除元素的效率比较高