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ArrayList和LinkedList的区别、扩容机制及底层的实现方式是什么

2023-07-05 19:30

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这篇文章主要介绍“ArrayList和LinkedList的区别、扩容机制及底层的实现方式是什么”的相关知识,小编通过实际案例向大家展示操作过程,操作方法简单快捷,实用性强,希望这篇“ArrayList和LinkedList的区别、扩容机制及底层的实现方式是什么”文章能帮助大家解决问题。

ArrayList和LinkedList区别、扩容机制及底层实现

ArrayList

ArrayList的底层实现为数组存储在内存中,线程不同步。可通过数组下标的形式进行查找,所以在查询方面的效率较为出色,常用在查询较多的情景下。

LinkedList

LinkedList的底层实现为链表形式,也为线程不同步。而链表的底层也决定了它在查询方面不如数组底层的ArrayList而在指定位置插入等修改操作下,性能优于ArrayList。

Vestor

另外还有Vestor,Vestor也是和ArrayList、LinkedList一样实现了java.util.List接口。最大的区别在于Vestor是线程同步的,所以在效率方面不如另外两者,适用于多线程项目中。

ArrayList的扩容机制

    public ArrayList(int initialCapacity) {    super();        if (initialCapacity < 0)            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+                                               initialCapacity);    this.elementData = new Object[initialCapacity];    }        public ArrayList() {    this(10);    }

翻阅源码会发现ArrayList初始化如果不指定大小的时候 初始大小为10。

    public void ensureCapacity(int minCapacity) {    modCount++;    int oldCapacity = elementData.length;    if (minCapacity > oldCapacity) {        Object oldData[] = elementData;        int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1;            if (newCapacity < minCapacity)        newCapacity = minCapacity;            // minCapacity is usually close to size, so this is a win:            elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);    }    }

扩容的规则也在源码中有体现,扩容后的大小= 原始大小+原始大小/2 + 1。在进行插入等操作的时候,如果判断出大小不够,会依据此方法进行扩容。(以上是JDK1.6版本的源码,在JDK1.7中扩容规则进行了修改,改为了扩容后的大小= 原始大小+原始大小/2)

LinkedList的扩容机制

由于它的底层是用双向链表实现的,没有初始化大小,也没有扩容的机制。

ArrayList和LinkedList(常用方法、底层结构及扩容机制)

1.ArrayList解说

ArrayList初始长度为0(这里以jdk1.8为例),是一个Object类型的空数组,如下

ArrayList和LinkedList的区别、扩容机制及底层的实现方式是什么

当第一次调用add后,长度变为10

ArrayList和LinkedList的区别、扩容机制及底层的实现方式是什么

ArrayList和LinkedList的区别、扩容机制及底层的实现方式是什么

当数组首次扩容的10个空间用完需要扩容后,会第二次走grow方法来扩容(每次扩容为1.5倍)

ArrayList和LinkedList的区别、扩容机制及底层的实现方式是什么

总的来说:

ArrayList初始大小为10,每次1.5倍进行扩容;它的底层是用数组实现的,所以查询速度相对LinkedList要快。

2.LinkedList解说

(1)

* LinkedList 是一个继承于AbstractSequentialList的双向链表。它也可以被当作堆栈、队列或双端队列进行操作。

* LinkedList 实现 List 接口,能对它进行队列操作。

* LinkedList 实现 Deque 接口,即能将LinkedList当作双端队列使用。

* LinkedList 实现了Cloneable接口,即覆盖了函数clone(),能克隆。

* LinkedList 实现java.io.Serializable接口,这意味着LinkedList支持序列化,能通过序列化去传输。

* LinkedList 是非同步的。

由于它的底层是用双向链表实现的,所以它对元素的增加、删除效率要比ArrayList好;它是一个双向链表,没有初始化大小,也没有扩容的机制,就是一直在前面或者后面新增就好。

(2)LinkedList底层的数据结构是基于双向循环链表的,且头结点中不存放数据,如下:

ArrayList和LinkedList的区别、扩容机制及底层的实现方式是什么

private transient Entry<E> header = new Entry<E>(null, null, null);private transient int size = 0;

header是双向链表的头节点,它是双向链表节点所对应的类Entry的实例。Entry中包含成员变量: previous, next, element。其中,previous是该节点的上一个节点,next是该节点的下一个节点,element是该

节点所包含的值。size是双向链表中节点实例的个数。

总之,addBefore(E e,Entry<E> entry)实现在entry之前插入由e构造的新节点。而add(E e)实现在header节点之前插入由e构造的新节点。为了便于理解,下面给出插入节点的示意图。

ArrayList和LinkedList的区别、扩容机制及底层的实现方式是什么            

关于“ArrayList和LinkedList的区别、扩容机制及底层的实现方式是什么”的内容就介绍到这里了,感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识,可以关注编程网行业资讯频道,小编每天都会为大家更新不同的知识点。

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