Java数组和链表的区别

Java数组和链表的区别

从数据结构上说，数组的内存空间是连续的，我们创建数组的时候系统就会为我们开辟固定数目的内存空间，如果内存不足，就会创建失败，例如创建数组的两种方式：
int[] a=new int[3];
int[] b=new int[]{1,2,3};
可以看到我们创建数组的时候已经指定了数组的大小，且不能动态更改数组的大小，是因为创建时候已经分配了连续的固定内存空间，每个元素占用两个字节，这样我们就可以通过连续的内存，去访问数组的元素；

链表的内存分配是动态的，链表的元素占用的空间包含元素占用的空间，还有指向上一个或者下一个元素的指针（双链表，单链表）；

这样我们可以得出各自的优缺点：

数组链表的优缺点：
数组占用空间小，链表元素还要包涵上一元素和下一个元素的的信息
数组的访问速度快，因为内存是连续的
数组内部元素可以随机访问，而链表依赖于上一个元素的信息

链表的插入删除操作由于数组，因为内存不连续，只需要更改元素的前后节点信息就行了，并不需要更改元素内存地址，而数组的连续内存想要插入和删除的话就要移动所有的内存地址
链表的内存利用率高于数组，链表内存是分散的一个元素占用一块空间，数组元素少于内存空间的话，会有部分的内存浪费；
链表的扩展性强，数组的创建完成内存大小就确定了，满了就没法扩展只能再次创建新的数组，而链表可以随意的增加扩展

效率：数组查询效率高，链表增，删效率高

下面是个单链表的实现：

public class LinkList<T> {            public class Node{  //定义节点                    private T data;                    private Node next;                    public Node(){                        }                     public Node(T data,Node next){                             this.data=data;                             this.next=next;                    }          }         private Node header;//头节点          private Node tail;//尾节点           private int size;//链表大小      //构造函数初始化数据         public LinkList(){                 header=null;                  tail=null;         }          public LinkList(T element){                 header=new Node(element,null);                  tail=header;                   size++;       }     //采用尾插法为链表添加新节点    　　private void add(T element) {            　　if(header==null){              header=new Node(element,null);              tail=header;          }else{              Node newNode=new Node(element,null);              tail.next=newNode;              tail=newNode;          }          size++;      }        //在index位置插入节点element      public void insert(T element,int index){          if(index<0||index>size){              throw new IndexOutOfBoundsException("线性表索引越界");          }          if(header==null){              add(element);          }else{              if(index==0){                  addAtHeader(element);              }else{                  Node prev=getNodeByIndex(index-1);                  prev.next=new Node(element,prev.next);                  size++;              }          }      }      //采用头插法为链表添加新节点      private void addAtHeader(T element){          header=new Node(element,header);          if(tail==null){              tail=header;          }          size++;      }      //返回指定位置index的节点          public T get(int index){                    return getNodeByIndex(index).data;          }          private Node getNodeByIndex(int index) {                     if(index<0||index>size-1){                              throw new IndexOutOfBoundsException("线性表索引越界");                     }                    Node current=header;                    for(int i=0;i<size;i++,current=current.next){                               if(i==index){                               return current;                               }                    }                   return null;          }      //链表长度          public int length(){                      return size;         }          //返回element在链表的位置，-1表示不存在        public int locate(T element){                     Node current=header;                    for(int i=0;i<size;i++,current=current.next){                                if(current.data==element){                                               return i;                              }                     }                   return -1;         }      //删除index位置的节点      public T delete(int index){          if(index<0||index>size-1){              throw new IndexOutOfBoundsException("线性表索引越界");          }          Node del=null;          if(index==0){              del=header;              header=header.next;          }else{              Node prev=getNodeByIndex(index-1);              del=prev.next;              prev.next=del.next;              del.next=null;          }          size--;          return del.data;      }      //从链表后面删除一个节点      public T remove(){          return delete(size-1);      }      //是否为空      public boolean empty(){          return size==0;      }      //清空链表      public void clear(){          header=null;          tail=null;          size=0;      }      public String toString(){          if(empty()){              return "[]";          }else{              StringBuilder sb=new StringBuilder("[");              for(Node current=header;current!=null;current=current.next){                  sb.append(current.data.toString()+", ");              }              int len=sb.length();              return sb.delete(len-2, len).append("]").toString();          }      }      public static void main(String[] args) {                   LinkList<String> list=new LinkList<String>();                  list.insert("1", 0);                    list.add("2");                   list.add("3");                   System.out.println(list.toString());                    list.insert("4", 1);                   System.out.println(list.toString());                  list.delete(2);                    System.out.println(list.toString());                    System.out.println("1在链表中的位置："+list.locate("1"));                    System.out.println("链表中索引2处的元素："+list.get(2));         }   }