淺談Vector、ArrayList、LinkedList

下圖是Collection的類繼承圖

從圖中可以看出：Vector、ArrayList、LinkedList這三者都實現了List 接口.所有使用方式也很相似,主要區別在於實現方式的不同,所以對不同的操作具有不同的效率。

ArrayList  就是動態數組，是Array的復雜版本，動態的增加和減少元素.當更多的元素加入到ArrayList中時,其大小將會動態地增長。

Vector 和ArrayList類似, 區別在於Vector是同步類(synchronized).因此,開銷就比ArrayList要大。

LinkedList 是一個雙鏈表,在添加和刪除元素時具有比ArrayList更好的性能.但在get與set方面弱於ArrayList.當然,這些對比都是指數據量很大或者操作很頻繁的情況下的對比。它還實現了 Queue 接口,該接口比List提供了更多的方法,包括 offer(),peek(),poll()等.

注意: 默認情況下ArrayList和Vector的初始容量都是10,所以如果可以預估數據量的話,分配一個較大的初始值屬於最佳實踐,這樣可以減少調整大小的開銷。

 

接下來將Vector 和ArrayList 、 ArrayList和LinkedList進行兩兩對比

ArrayList和Vector

先看一下構造方法

public Vector(int paramInt1, int paramInt2) //使用指定的初始容量和容量增量構造一個空的向量

public Vector(int paramInt) //使用指定初始容量其標准容量增量為零的空向量

public Vector() //使用指定的初始容量為10和容量增量為零的空向量

public Vector(Collection<? extends E> paramCollection) //構造一個包含指定 collection 中的元素的向量

public ArrayList(int paramInt) //構造一個具有指定初始容量的空列表

public ArrayList() //構造一個初始容量為10的空列表

public ArrayList(Collection<? extends E> paramCollection) //構造一個包含指定 collection 的元素的列表

Vector比Arraylist多一個構造方法，就是public Vector(int paramInt1,int paramInt2)這個構造方法，paramInt2就是容量增長，即增長因子，ArrayList中是沒有的。

下面再來看看Arraylist和Vectora的add方法

  public boolean add(E paramE)
  {
    ensureCapacityInternal(this.size + 1);
    this.elementData[(this.size++)] = paramE;
    return true;
  }

  private void ensureCapacityInternal(int paramInt)
  {
    if (this.elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
      paramInt = Math.max(10, paramInt);
    }
    ensureExplicitCapacity(paramInt);
  }

  private void ensureExplicitCapacity(int paramInt)
  {
    this.modCount += 1;
    if (paramInt - this.elementData.length > 0) {
      grow(paramInt);
    }
  }

  private void grow(int paramInt)
  {
    int i = this.elementData.length;
    int j = i + (i >> 1);
    if (j - paramInt < 0) {
      j = paramInt;
    }
    if (j - 2147483639 > 0) {
      j = hugeCapacity(paramInt);
    }
    this.elementData = Arrays.copyOf(this.elementData, j);
  }

 public synchronized boolean add(E paramE)
  {
    this.modCount += 1;
    ensureCapacityHelper(this.elementCount + 1);
    this.elementData[(this.elementCount++)] = paramE;
    return true;
  }

private void ensureCapacityHelper(int paramInt)
  {
    if (paramInt - this.elementData.length > 0) {
      grow(paramInt);
    }
  }

 private void grow(int paramInt)
  {
    int i = this.elementData.length;
    int j = i + (this.capacityIncrement > 0 ? this.capacityIncrement : i);
    if (j - paramInt < 0) {
      j = paramInt;
    }
    if (j - 2147483639 > 0) {
      j = hugeCapacity(paramInt);
    }
    this.elementData = Arrays.copyOf(this.elementData, j);
  }

1、ArrayList在內存不夠時默認是擴展50% + 1個；Vector是當增長因子>0,默認擴展增加一個增長因子,否則默認擴展1倍。

2、Vector的方法加了synchronized, 而ArrayList則沒有。Vector屬於線程安全級別的，但是大多數情況下不使用Vector，因為線程安全需要更大的系統開銷

 

LinkedList和ArrayList的區別

LinkedList和ArrayList的差別主要來自於ArrayList和LinkedList數據結構的不同：

1) 因為ArrayList是基於索引(index)的數據結構，它使用索引在數組中搜索和讀取數據是很快的。ArrayList獲取數據的時間復雜度是O(1),但是要刪除數據卻是開銷很大的，因為這需要重排數組中的所有數據。

2) 相對於ArrayList，LinkedList插入是更快的。因為LinkedList不像ArrayList一樣，不需要改變數組的大小，也不需要在數組裝滿的時候要將所有的數據重新裝入一個新的數組，這是ArrayList最壞的一種情況，時間復雜度是O(n)，而LinkedList中插入或刪除的時間復雜度僅為O(1)。ArrayList在插入數據時還需要更新索引（除了插入數組的尾部）。

3) 對於新增和刪除操作add和remove，LinedList比較占優勢，因為ArrayList要移動數據。

4) LinkedList需要更多的內存，因為ArrayList的每個索引的位置是實際的數據，而LinkedList中的每個節點中存儲的是實際的數據和前后節點的位置。

	Vector	ArrayList	LinkedList
實現方式	數組來實現	數組來實現	雙向鏈表
線程安全	方法加了synchronized
效率		查詢快 在尾部添加效率高	在頭部添加 要快很多 刪除數據     要快很多
遍歷		for         :1062865 ns foreach : 2413494 ns Iterator :1276122 ns 遍歷的時候：選  for	Iterator :1080352 ns foreach : 2191874 ns for         :84410739 ns 遍歷的時候：選 Iterator