增加和删除数据时,为什么LinkedList通常比ArrayList快?
来源:互联网 发布:流程图软件visio2013 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 03:36
首先我们做一个实验:将10万条String类型的数据分别添加到一个LinkedList和一个ArrayList中,且每次都是在第0位(即首位)插入数据,代码如下
结果是LinkedList比ArrayList要快: ArrayList平均用了500毫秒,而LinkedList平均只用了15毫秒;进行多次实验你就会发现,添加的数据量越大,LinkedList的速度优势越明显,这是为什么呢?
- import org.junit.Test;
- import java.util.ArrayList;
- import java.util.LinkedList;
- import java.util.List;
- public class ListAddTest {
- List<String> arrList = new ArrayList<String>();
- List<String> lnkList = new LinkedList<String>();
- void add(List<String> list) {
- long startTime = System.currentTimeMillis();
- System.out.println("开始的时间:" + startTime);
- for (int i = 0; i < 100000; i++) {
- list.add(0, String.valueOf(i));
- }
- long endTime = System.currentTimeMillis();
- System.out.println("结束的时间:" + endTime);
- System.out.println("总耗时:" + (endTime - startTime));
- }
- @Test
- public void addTimeTest() {
- add(arrList);
- // 开始的时间:1487783199226
- // 结束的时间:1487783199741
- // 总耗时:515
- add(lnkList);
- // 开始的时间:1487783199741
- // 结束的时间:1487783199756
- // 总耗时:15
- }
- }
分析
首先,阅读JDK的文档,我们从中可以知道,ArrayList实际上是一个可变长的数组,LinkedList则是由相互引用的节点组成的双向链表
紧接着我们就要知道,在增加数据时LinkedList和ArrayList分别在底层发生了什么?于是略读JDK源码我们就可以得出:
● 既然LinkedList是一个由相互引用的节点组成的双向链表,那么当把数据插入至该链表某个位置时,该数据就会被组装成一个新的节点,随后只需改变链表中对应的两个节点之间的引用关系,使它们指向新节点,即可完成插入(如下图);同样的道理,删除数据时,只需删除对应节点的引用即可
1 private Entry addBefore(E e,Entry entry){ 2 //组装一个新的节点,previous指向原节点的前节点,next指向原节点 3 Entry newEntry = new Entry(e,entry,entry.previous); 4 //前节点的next指向自己 5 newEntry.previous.next = newEntry; 6 //后节点的previous指向自己 7 newEntry.next.previous = newEntry; 8 //长度+1 9 size++;10 //修改计数器+111 modCount ++;12 return newEntry;13 }
● 而ArrayList是一个可变长数组,插入数据时,则需要先将原始数组中的数据复制到一个新的数组,随后再将数据赋值到新数组的指定位置(如下图);删除数据时,也是将原始数组中要保留的数据复制到一个新的数组
1 public void add(int index,E element){ 2 /*检查下标是否越界,代码不在拷贝*/ 3 //若需要扩容,则增大底层数组的长度 4 ensureCapacity(size + 1); 5 //给index下标之后的元素(包括当前元素)的下标加1,空出index位置(将elementData从index起始,复制到index+1的职位 6 System.arraycopy(elementData,index,elementData,index + 1,size - index); 7 //赋值index位置元素 8 elementData[index] = element; 9 //列表的长度+110 size++;11 }12 }
结论
因此,在添加或删除数据的时候,ArrayList经常需要复制数据到新的数组,而LinkedList只需改变节点之间的引用关系,这就是LinkedList在添加和删除数据的时候通常比ArrayList要快的原因
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