[置顶] Array ArrayList LinkList的区别剖析

这是一个面试中我们经常被问到的问题

Array、ArrayList、LinkList之间的区别：Array、ArrayList、LinkList均属于泛型的范畴，都用来存放元素，主要区别是Array是一个固定大小的容器，底层采用的是线性连续空间来存放元素，ArrayList同样也是一个容器，但是其大小不固定，底层采用的也是线性连续空间来存放元素，当线性连续空间不足以存放元素时，又重新申请一片更大的空间(大约是原空间的2倍)，将原有的内容移过去，因此从这里可以看出，Array要比ArrayList的效率高，因为不需要重新申请空间，LinkList也是一个容器，但底层采用的是链表，因此不存在扩容问题，除非整个内存空间都不足了，由于采用的是链表，因此查找效率也比较低，但删除效率比较高。

Array测试源代码(其实这个压根没必要测试，大家都用过J)：

	//来个复杂点的吧
	String [][]array=new String[5][];
	//再加个for循环,每个小数组又是一个小数组
	for(int i=0;i<5;i++){
		array[i]=new String[i+1];
	}
	//从上面的代码中，可以看出的是数组的大小一旦确定，其内存空间的布局也就
	//确定了，大小也就确定了

上面的代码，太简单了，每个Java书上都有，没有的，扔了它吧

ArrayList的测试代码:

	//声明一个数组对象，采用的是ArrayList,从这里可以看出的是，ArrayList里可以存放任意
	//类型，这也就是泛型
	ArrayList<String> array=new ArrayList<String>();
	//在这个数组对象里面存放元素
	array.add("test1");
	array.add("test2");
	//将值打印出来
	for(int i=0;i<array.size();i++)
		System.out.println(array.get(i));

上面的代码，同样也是很简单的，不做分析，要分析的就是ArrayList与Array的不同，则要深入ArrayList的源代码

ArrayList核心源代码：

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
    private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;
 
    /**
从这里，可以看出的是，ArrayList里面是通过数组来存放元素的，数组名叫elementData,类型是Object
     */
    private transient Object[] elementData;
 
    /**
     * 数组的尺寸，上面有个关键字transient,有些人没见过，是用在Java的序列化时.
     *
     * @serial
     */
    private int size;
 
    /**
     * Constructs an empty list with the specified initial capacity.
     *
     * @param   initialCapacity   the initial capacity of the list
     *下面这个是构造函数，从这里可以看出，如果声明时给构造函数传递了一个初始大小，则使用这个大小来开僻空间
     *            is negative
     */
    public ArrayList(int initialCapacity) {
	super();
        if (initialCapacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                               initialCapacity);
	this.elementData = new Object[initialCapacity];
    }
 
    /**
     * 如果使用默认构造函数，则默认情况下会开僻一个10B的大小空间
     */
    public ArrayList() {
	this(10);
    }

从上面的代码中，可以看出的是ArrayList的内层空间布局也是采用数组来实现的，因此与数组没什么区别，下面就看看其有区别的地方

不同之处的源代码：

    public boolean add(E e) {
	ensureCapacity(size + 1);  // Increments modCount!!
	elementData[size++] = e;
	return true;
    }

上面这个函数是ArrayList中一个泛型向集合增加的方法，在这个方法中为了向集合中增加一个元素，必须要确定的是集合中有足够的空间，因此这个函数的关键是函数

ensureCapacity(size+1),再看看其源代码

public void ensureCapacity(int minCapacity) {
	modCount++;
	//获取当前容器的大小
	int oldCapacity = elementData.length;
	//如果填加一个元素后，新容器的大小minCapacity大于oldCapacity，则表示容器已
    //无法存放元素了，执行下面的逻辑
	if (minCapacity > oldCapacity) {
	    Object oldData[] = elementData;
        //重新设定容器的大小，新容器的大小，为原来容器的150%倍+1
	    int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1;
        //容器增大后，如果还不够存放的话，就执行下面的逻辑
    	    if (newCapacity < minCapacity)
		//将容器的大小直接设为minCapacity
		newCapacity = minCapacity;
            // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
        //这里会重新开僻空间，并将原来的元素copy进去
            elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
	}

上面我已经注释的很详细了，与Array的区别也是显而易见的，在容器容量不足时，会自动扩容
LinkList的测试源代码

	//声明一个数组对象，采用的是LinkedList,从这里可以看出的是，LinkedList里可以存放任意
	//类型，这也就是泛型
	LinkedList<String> array=new LinkedList<String>();
	//在这个数组对象里面存放元素
	array.add("test1");
	array.add("test2");
	//将值打印出来
	for(int i=0;i<array.size();i++)
		System.out.println(array.get(i));

上面的代码与ArrayList没什么区别，是的，真正有区别的是在其实现上，看看LinkList实现的核心源代码吧:)

public class LinkedList<E>
    extends AbstractSequentialList<E>
    implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{   //与ArrayList不同吧，不是用数组吧，有header，是不是想起链表了，是的，这里就是用链表
    private transient Entry<E> header = new Entry<E>(null, null, null);
    private transient int size = 0;
 
    /**
     * 这个就是构造函数啦(默认的)指针均指向了header,看来还是个双向循环链表。.
     */
    public LinkedList() {
        header.next = header.previous = header;
    }

从上面的代码中，可以看到的是里面真的是用链表实现的，你可以再看看其他的代码，只要理解C/C++里的链表，很容易理解的:)