ArrayList vs. LinkedList vs. Vector

原文：http://www.importnew.com/8782.html

1. List概览

List，就像它的名字暗示的一样，是一组排列有序的元素。当我们讨论List的时候，很容易将它和Set作比较。Set是一组唯一的而且排列无序的元素。

下图是集合类的层次结构图。你可以总体上知道我们今天讨论的主题。

 

2. ArrayList vs. LinkedList vs. Vector

从上图可知，它们都实现了List接口。它们的用法差不多，主要的区别在于它们对于不同操作的操作速度不同。

ArrayList是可以改变大小的数组。当有元素添加到ArrayList中去时，它的大小动态的增加。元素可以直接通过get()和set() 方法进行访问，因为ArrayList实际上是数组。LinkedList是个双向链表。它的add()和remove()方法比ArrayList快， 但是get()和set()方法却比ArrayList慢。Vector和ArrayList类似，但是Vector是同步的。如果在线程安全的环境下， 使用ArrayList是更好的选择。添加元素的时候，当超过初始容量的时候，Vector和ArrayList需要更多的空间：Vector需要将数组的大小增加一倍，而ArrayList需要增加50%。

LinkedList还实现了Queue接口，这样就比ArrayList和Vector多出了一些方法如offer(), peek(), poll()等。

注意：ArrayList的初始容量(initial capacity)很小。我们应该设置一个比较大的初始容量，这样可以避免重新改变大小。

3. ArrayList的例子

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

4. LinkedList的例子

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

由上可见，它们的用法相同，主要的区别在于它们内部的实现，以及操作的复杂度的不同。

5. Vector

Vector几乎和ArrayList相等，主要的区别在于Vector是同步的。正因为此，Vector比ArrayList的开销更大。通常大部分程序员都使用ArrayList，他们可以自己写代码进行同步。

6. ArrayList vs. LinkedList的性能比较

时间复杂度如下：

* 表中的add()指的是add(E e)(即是在列表末尾添加元素)，remove()方法指的是remove(int index)。

ArrayList对于任意索引的插入/删除操作的时间复杂度是O(n)，而在列表的尾部的操作时间为O(1)。

LinkedList对于任意索引的插入/删除操作的时间复杂度是O(n)，而在列表的头部或尾部的操作时间为O(1)。

（译者注：这里原文解释的不是太清楚。对于任意索引的插入/删除操作

Arrays:

找到插入/删除位置的时间复杂度是O(1)

进行插入/删除操作的时间复杂度是O(n)

Linked Lists:

找到插入/删除位置的时间复杂度是O(n)

进行插入/删除操作的时间复杂度是O(1)

）

我使用下面的代码测试它们的性能：

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);

输出：

ArrayList add:  11119332LinkedList add: 54144617ArrayList get:  635400LinkedList get: 225012832ArrayList remove:  650232390LinkedList remove: 227002573

它们的性能的差别很显著。LinkedList对于add()和remove()相对于ArrayList要快，但是get()要慢些。按照复杂度 以及测试结果来看，我们很容易知道什么时候该使用ArrayList，什么时候该使用LinkedList。简而言之，下面的情况该使用 LinkedList：

• 如果没有大量的随机访问
• 如果有很多add/remove的操作