java中的List簡單介紹

List是Java中比較常用的集合類，關於List接口有很多實現類，本文就來簡單介紹下其中幾個重點的實現ArrayList、LinkedList和Vector之間的關系和區別。

 

List 是一個接口，它繼承於Collection的接口。它代表着有序的隊列。當我們討論List的時候，一般都和Set作比較。

List中元素可以重復，並且是有序的（這里的有序指的是按照放入的順序進行存儲。如按照順序把1，2，3存入List，那么，從List中遍歷出來的順序也是1，2，3）。

 

Set中的元素不可以重復，並且是無序的（從set中遍歷出來的數據和放入順序沒有關系）。

下面是Java中的集合類的關系圖。從中可以大致了解集合類之間的關系

 

ArrayList、 LinkedList 和 Vector之間的區別

 

從上圖可以看出，ArrayList、 LinkedList 和 Vector都實現了List接口，是List的三種實現，所以在用法上非常相似。他們之間的主要區別體現在不同操作的性能上。后面會詳細分析。

 

ArrayList

ArrayList底層是用數組實現的，可以認為ArrayList是一個可改變大小的數組。隨着越來越多的元素被添加到ArrayList中，其規模是動態增加的。

LinkedList

LinkedList底層是通過雙向鏈表實現的。所以，LinkedList和ArrayList之前的區別主要就是數組和鏈表的區別。

數組中查詢和賦值比較快，因為可以直接通過數組下標訪問指定位置。

 

鏈表中刪除和增加比較快，因為可以直接通過修改鏈表的指針（Java中並無指針，這里可以簡單理解為指針。其實是通過Node節點中的變量指定）進行元素的增刪。

所以，LinkedList和ArrayList相比，增刪的速度較快。但是查詢和修改值的速度較慢。同時，LinkedList還實現了Queue接口，所以他還提供了offer(), peek(), poll()等方法。

Vector

Vector和ArrayList一樣，都是通過數組實現的，但是Vector是線程安全的。和ArrayList相比，其中的很多方法都通過同步（synchronized）處理來保證線程安全。

如果你的程序不涉及到線程安全問題，那么使用ArrayList是更好的選擇（因為Vector使用synchronized，必然會影響效率）。

二者之間還有一個區別，就是擴容策略不一樣。在List被第一次創建的時候，會有一個初始大小，隨着不斷向List中增加元素，當List認為容量不夠的時候就會進行擴容。Vector缺省情況下自動增長原來一倍的數組長度，ArrayList增長原來的50%。

 

 

ArrayList 和 LinkedList的性能對比

 

使用以下代碼對ArrayList和LinkedList中的幾種主要操作所用時間進行對比：

ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();
LinkedList<Integer> linkedList = new LinkedList<Integer>();
 
// ArrayList add
long startTime = System.nanoTime();
 
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    arrayList.add(i);
}
long endTime = System.nanoTime();
long duration = endTime - startTime;
System.out.println("ArrayList add:  " + duration);
 
// LinkedList add
startTime = System.nanoTime();
 
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    linkedList.add(i);
}
endTime = System.nanoTime();
duration = endTime - startTime;
System.out.println("LinkedList add: " + duration);
 
// ArrayList get
startTime = System.nanoTime();
 
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
    arrayList.get(i);
}
endTime = System.nanoTime();
duration = endTime - startTime;
System.out.println("ArrayList get:  " + duration);
 
// LinkedList get
startTime = System.nanoTime();
 
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
    linkedList.get(i);
}
endTime = System.nanoTime();
duration = endTime - startTime;
System.out.println("LinkedList get: " + duration);
 
 
 
// ArrayList remove
startTime = System.nanoTime();
 
for (int i = 9999; i >=0; i--) {
    arrayList.remove(i);
}
endTime = System.nanoTime();
duration = endTime - startTime;
System.out.println("ArrayList remove:  " + duration);
 
 
 
// LinkedList remove
startTime = System.nanoTime();
 
for (int i = 9999; i >=0; i--) {
    linkedList.remove(i);
}
endTime = System.nanoTime();
duration = endTime - startTime;
System.out.println("LinkedList remove: " + duration);
結果：

ArrayList add:  13265642
LinkedList add: 9550057
ArrayList get:  1543352
LinkedList get: 85085551
ArrayList remove:  199961301
LinkedList remove: 85768810

 

他們的表現的差異是顯而易見的。在添加和刪除操作上LinkedList更快,但在查詢速度較慢。

 

 

如何選擇

 

如果涉及到多線程，那么就選擇Vector（當然，你也可以使用ArrayList並自己實現同步）。

 

如果不涉及到多線程就從LinkedList、ArrayList中選。 LinkedList更適合從中間插入或者刪除（鏈表的特性）。 ArrayList更適合檢索和在末尾插入或刪除（數組的特性）。