人物背景:
老徐,男,本名徐福贵,从事Java相关研发工作多年,职场老油条,摸鱼小能手,虽然岁数不大但长的比较着急,人称老徐。据说之前炒某币败光了所有家产,甚至现在还有欠债。
阿珍,女,本名陈家珍,刚刚入职不久的实习生,虽然是职场菜鸟但聪明好学。据说是学校的四大校花之一,追求她的人从旺角排到了铜锣湾,不过至今还单身。
老徐问道:“阿珍,你知道ArrayList和linkedList的区别吗?”
阿珍微微一笑,说:“这也太小儿科了,ArrayList是基于数组实现,linkedList是基于链表实现。”
老徐竖起了大拇指,说:“不错,有进步!那你知道ArrayList和linkedList的效率到底哪个高?”
阿珍回答:“这也难不倒我,这要分不同情况的。在新增、删除元素时,linkedList的效率要高于ArrayList,而在遍历的时候,ArrayList的效率要高于linkedList。”
老徐反问到:“不一定哦。在新增、删除元素时,linkedList的效率有可能低于ArrayList,而在遍历的时候,ArrayList的效率有可能低于linkedList。”
阿珍回答:“不可能,绝对不可能,书上都是这么写的。”
老徐得意地笑了,说:“实践是检验真理的唯一标准。趁着老板不在,咱两写个程序实践一下。”
ArrayList和linkedList的新增元素对比首先,写一段计算新增元素耗时的代码:
public static long addHeader(Listlist, int count) { long start = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < count; i++) { list.add(0, "onemore-" + i); } long end = System.nanoTime(); return (end - start) / 1000000; } public static long addMiddle(List list, int count) { long start = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < count; i++) { list.add(list.size() / 2, "onemore-" + i); } long end = System.nanoTime(); return (end - start) / 1000000; } public static long addTail(List list, int count) { long start = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < count; i++) { list.add("onemore-" + i); } long end = System.nanoTime(); return (end - start) / 1000000; }
然后,我们把新增元素的个数设置为50000,对比一下:
public static void main(String[] args) {
int count = 50000;
System.out.println("从ArrayList的头部新增元素:" + addHeader(new ArrayList<>(count), count) + "ms");
System.out.println("从linkedList的头部新增元素:" + addHeader(new linkedList<>(), count) + "ms");
System.out.println("从ArrayList的中部新增元素:" + addMiddle(new ArrayList<>(count), count) + "ms");
System.out.println("从linkedList的中部新增元素:" + addMiddle(new linkedList<>(), count) + "ms");
System.out.println("从ArrayList的尾部新增元素:" + addTail(new ArrayList<>(count), count) + "ms");
System.out.println("从linkedList的尾部新增元素:" + addTail(new linkedList<>(), count) + "ms");
}
运行结果如下:
ArrayList从头部新增元素:204ms linkedList从头部新增元素:17ms ArrayList从中部新增元素:71ms linkedList从中部新增元素:8227ms ArrayList从尾部新增元素:13ms linkedList从尾部新增元素:21ms
我们可以看出,从头部新增元素时,ArrayList的效率低于linkedList;从中部新增元素时,ArrayList的效率高于linkedList;从尾部新增元素时,ArrayList的效率高于linkedList。
阿珍惊呆了,说:“怎么可能?这是为什么呀?”老徐回答:“我来帮你简单分析一下。”
ArrayList是基于数组实现的,在添加元素到数组头部的时候,在添加元素之前需要把头部以后的元素一个一个地往后挪,所以效率很低;而linkedList是基于链表实现,从头部添加元素的时候,通过头部指针就可以直接添加,所以效率很高。
ArrayList在添加元素到数组中间的时候,同样有部分元素需要一个一个地往后挪,所以效率也不是很高;而linkedList从中部添加元素的时候,是添加元素最低效率的,因为靠近中间位置,在添加元素之前需要循环查找遍历部分元素,所以效率很低。
ArrayList从尾部添加元素的时候,不需要挪动任何元素,直接把元素放入数组,效率非常高。而linkedList虽然不需要循环查找遍历元素,但linkedList中多了实列化节点对象和变换指针指向的过程,所以效率较低一些。
当然,这里有一个大前提,就是ArrayList初始化容量足够,不需要动态扩容数组容量。所以,在我们的日常开发中,最好指定ArrayList的初始化容量。
ArrayList和linkedList的删除元素对比首先,写一段计算删除元素耗时的代码:
public static double deleteHeader(Listlist, int count) { for (int i = 0; i < count; i++) { list.add("onemore-" + i); } long start = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < count; i++) { list.remove(0); } long end = System.nanoTime(); return (end - start) / 1000000.0; } public static double deleteMiddle(List list, int count) { for (int i = 0; i < count; i++) { list.add("onemore-" + i); } long start = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < count; i++) { list.remove(list.size() / 2); } long end = System.nanoTime(); return (end - start) / 1000000.0; } public static double deleteTail(List list, int count) { for (int i = 0; i < count; i++) { list.add("onemore-" + i); } long start = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < count; i++) { list.remove(list.size() - 1); } long end = System.nanoTime(); return (end - start) / 1000000.0; }
然后,我们把删除元素的个数设置为50000,对比一下:
public static void main(String[] args) {
int count = 50000;
System.out.println("从ArrayList的头部删除元素:" + deleteHeader(new ArrayList<>(count), count) + "ms");
System.out.println("从linkedList的头部删除元素:" + deleteHeader(new linkedList<>(), count) + "ms");
System.out.println("从ArrayList的中部删除元素:" + deleteMiddle(new ArrayList<>(count), count) + "ms");
System.out.println("从linkedList的中部删除元素:" + deleteMiddle(new linkedList<>(), count) + "ms");
System.out.println("从ArrayList的尾部删除元素:" + deleteTail(new ArrayList<>(count), count) + "ms");
System.out.println("从linkedList的尾部删除元素:" + deleteTail(new linkedList<>(), count) + "ms");
}
运行结果如下:
从ArrayList的头部删除元素:260.7014ms 从linkedList的头部删除元素:14.2948ms 从ArrayList的中部删除元素:95.9073ms 从linkedList的中部删除元素:3602.6931ms 从ArrayList的尾部删除元素:1.6261ms 从linkedList的尾部删除元素:3.9645ms
我们可以看出,从头部删除元素时,ArrayList的效率低于linkedList;从中部删除元素时,ArrayList的效率高于linkedList;从尾部删除元素时,ArrayList的效率高于linkedList。
阿珍抢着说:“删除元素这个我知道,和新增元素的原理差不多。”老徐回答:“既然你知道了,我就不啰嗦了,我们继续看遍历元素。”
ArrayList和linkedList的遍历元素对比遍历元素一般有两种方式:for循环和foreach,写一段计算这两种遍历方式耗时的代码:
public static double getByFor(Listlist, int count) { for (int i = 0; i < count; i++) { list.add("onemore-" + i); } String name = "万猫学社"; long start = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < count; i++) { if (name.equals(list.get(i))) { System.out.println(name); } } long end = System.nanoTime(); return (end - start) / 1000000.0; } public static double getByForeach(List list, int count) { for (int i = 0; i < count; i++) { list.add("onemore-" + i); } String name = "万猫学社"; long start = System.nanoTime(); for (String str : list) { if (name.equals(str)) { System.out.println(name); } } long end = System.nanoTime(); return (end - start) / 1000000.0; }
然后,我们把遍历元素的个数设置为50000,对比一下:
public static void main(String[] args) {
int count = 50000;
System.out.println("通过for循环遍历ArrayList:" + getByFor(new ArrayList<>(count), count) + "ms");
System.out.println("通过for循环遍历linkedList:" + getByFor(new linkedList<>(), count) + "ms");
System.out.println("通过foreach遍历ArrayList:" + getByForeach(new ArrayList<>(count), count) + "ms");
System.out.println("通过foreach遍历linkedList:" + getByForeach(new linkedList<>(), count) + "ms");
}
运行结果如下:
通过for循环遍历ArrayList:3.4403ms 通过for循环遍历linkedList:3563.1219ms 通过foreach遍历ArrayList:3.7388ms 通过foreach遍历linkedList:3.7953ms
我们可以看到,通过for循环遍历时,ArrayList的效率高于linkedList,而且linkedList的效率极低;通过foreach遍历时,ArrayList的效率和linkedList相差不大。
老徐:“阿珍,你知道为什么for循环遍历linkedList的效率那么低吗?”
阿珍:“因为linkedList基于链表实现的,每一次for循环都要遍历找到对应的节点,所以严重影响了遍历的效率;而ArrayList直接可以通过数组下标直接找到对应的元素,所以for循环效率非常高。对不对?”
老徐:“是的,所以我们不要使用for循环遍历linkedList。”
总结ArrayList是基于数组实现,linkedList是基于链表实现。
在ArrayList初始化容量足够的情况下,从头部新增元素时,ArrayList的效率低于linkedList;从中部新增元素时,ArrayList的效率高于linkedList;从尾部新增元素时,ArrayList的效率高于linkedList。
从头部删除元素时,ArrayList的效率低于linkedList;从中部删除元素时,ArrayList的效率高于linkedList;从尾部删除元素时,ArrayList的效率高于linkedList。
通过for循环遍历时,ArrayList的效率高于linkedList,而且linkedList的效率极低;通过foreach遍历时,ArrayList的效率和linkedList相差不大。
最后,谢谢你这么帅,还给我点赞和关注。



