• 浅谈ArrayList和LinkedList


    前言

    最近参加了21天打卡活动,希望可以让自己养成写博客的习惯…

    ArrayList和LinkedList

    ArrayList和LinkedList都是常用的List类型,两者都继承了AbstratctList,并实现List接口。

    List的方法

    列举一些常见的方法,ArrayList和LinkedList会实现List里面的方法

    方法描述
    boolean isEmpty()判断当前列表是否为空
    boolean contains(Object o)是否包含这个元素
    T[] toArray(T[] a)
    boolean add(E e)添加一个元素
    boolean remove(Object o)移除
    boolean containsAll(Collection c)
    void add(int index, E element)在固定位置添加元素
    int indexOf(Object o)定位元素
    ListIterator listIterator()遍历列表

    上述的方法都是List的常用方法,相信大家都非常的熟悉。

    ArrayList

    ArrayList是实现List接口的可扩容数组(动态数组),它的内部是基于数组实现的,数组这个结构具有的特点

    随机存取:随机存取就是可以通过索引直接访问列表的元素
    
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    可以实现动态扩容,下面我们来看一下它的源码实现

    属性描述
    size列表的元素个数
    DEFAULT_CAPACITY创建一个空对象时的默认大小

    我们来看一下ArrayList是怎么实现动态扩容的。

     private void grow(int minCapacity) {
            // overflow-conscious code
            int oldCapacity = elementData.length;
            int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
            if (newCapacity - minCapacity < 0)
                newCapacity = minCapacity;
            if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
                newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
            // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
            elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
        }
    
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    如果当容量比初始容量大时,新的容量相当于是原来的1.5倍这里

    add

    ArrayList重载了List的add方法,这里面重写的方法有直接添加,和在某一个位置添加一个元素,这里就可以看出ArrayList的底层是由数组实现的了

    public boolean add(E e) {
            ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
            elementData[size++] = e;
            return true;
        }
    
       
        public void add(int index, E element) {
            rangeCheckForAdd(index);
    
            ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
            System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
                             size - index);
            elementData[index] = element;
            size++;
        }
    
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    这里采用的是System.arraycopy来进行数组的拷贝,属于深度拷贝,效率很高。

    remove

    这里的移除也是有直接移除某个索引下的数据,但是这里面有两个不同的方式移除数据,一个是remove,一个是fastRemove两种方式移除元素,remove和fastRemove不同的是一个是需要返回删除的元素,一个是不返回的。

    LinkedList

    LinkedList是基于双向链表来实现的,是属于链式存储,只能顺序存取元素,不能随机存取。

    LinkedList的结点结构,包括指向下一个结点的指针next和指向上一个结点的指针prev

    private static class Node<E> {
            E item;
            Node<E> next;
            Node<E> prev;
    
            Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
                this.item = element;
                this.next = next;
                this.prev = prev;
            }
        }
    
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    属性包括

    名称描述
    size元素个数
    first头节点
    last尾节点

    remove

    移除头节点,需要更新size大小和把删除的节点为NULL,里面还有removeRange方法,可以把从fromIndex到toIndex的全部节点释放掉

     public E remove() {
            return removeFirst();
     }
     private E unlinkLast(Node<E> l) {
            // assert l == last && l != null;
            final E element = l.item;
            final Node<E> prev = l.prev;
            l.item = null;
            l.prev = null; // help GC
            last = prev;
            if (prev == null)
                first = null;
            else
                prev.next = null;
            size--;
            modCount++;
            return element;
        }
    
        public E removeLast() {
            final Node<E> l = last;
            if (l == null)
                throw new NoSuchElementException();
            return unlinkLast(l);
        }
    
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    get和peek

    下面可以来看看LinkedList的访问元素的形式,前面说了这个结构是只能顺序遍历的,不能随机进行访问,需要遍历整个列表,但是我们使用的是双向链表,由于我们维护了头节点和尾节点,当需要访问元素时,如果根据的是下标(这里的下标不是数组的下标),先判断和头节点近还是和尾节点近,然后再进行顺序遍历。
    
    peek方法是访问头节点。
    
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    Node<E> node(int index) {
            // assert isElementIndex(index);
              // 往后
            if (index < (size >> 1)) {
                Node<E> x = first;
                for (int i = 0; i < index; i++)
                    x = x.next;
                return x;
            } else {
                Node<E> x = last;
                //往前
                for (int i = size - 1; i > index; i--)
                    x = x.prev;
                return x;
            }
        }
    
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    push

    向列表中添加元素,我们可以采用offerFirst和offerLast往列表头部添加元素或者往尾部添加元素,push方法调用的是addFrist方法,采用的是头插法,删除也是才有删除头部元素;

    ArrayList和LinkedList的使用场景和区别

    前面也提到两者的存取结构是不同的,一个是用数组来操作,一个采用的是双向链表,一般ArrayList用在访问更加多的情况下,由于插入会相对较慢,但是LinkedList采用的是顺序访问,在插入和删除较多的场景会更加适用。

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/zly03/article/details/126129147