ArrayList 和 LinkedList 的区别

ArrayList 和 LinkedList 是 Java 中两种最常用的 List 实现，它们在底层数据结构、性能特性和适用场景上有显著差异。

1. 底层数据结构

	ArrayList	LinkedList
数据结构	基于动态数组	基于双向链表
内存分配	连续内存空间	非连续内存空间（节点分散存储）

2. 时间复杂度对比

操作	ArrayList	LinkedList
随机访问	O(1) - 直接通过索引访问	O(n) - 需要从头或尾遍历
头部插入	O(n) - 需要移动后续所有元素	O(1) - 只需修改头节点引用
尾部插入	O(1) (扩容时为O(n))	O(1) - 只需修改尾节点引用
中间插入	O(n) - 需要移动部分元素	O(n) - 需要先遍历到指定位置
头部删除	O(n) - 需要移动后续所有元素	O(1) - 只需修改头节点引用
尾部删除	O(1)	O(1)
中间删除	O(n) - 需要移动部分元素	O(n) - 需要先遍历到指定位置

3. 内存使用

	ArrayList	LinkedList
内存开销	较小（仅存储数据和容量）	较大（每个节点存储数据和前后指针）
内存布局	连续内存块	分散的内存节点

4. 其他特性

	ArrayList	LinkedList
扩容机制	需要扩容（默认增长50%）	无需扩容，动态添加节点
缓存友好性	好（空间局部性）	差（节点分散）
实现接口	List	List + Deque

5. 适用场景

使用 ArrayList 当：

• 需要频繁随机访问元素

• 元素数量相对稳定，不频繁插入删除

• 内存空间较为宝贵

• 需要遍历操作（迭代器性能好）

使用 LinkedList 当：

• 需要频繁在头部/尾部插入删除

• 不需要频繁随机访问

• 需要实现栈、队列或双端队列

• 内存碎片较多时

示例代码对比

// ArrayList 随机访问快
ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
arrayList.get(1000);  // 快速访问// LinkedList 插入删除快
LinkedList<Integer> linkedList = new LinkedList<>();
linkedList.addFirst(1);  // 快速在头部插入
linkedList.removeLast();  // 快速删除尾部元素

选择哪种实现应根据具体应用场景和操作模式来决定。