什么情况下ArrayList增删 比LinkedList 更快


public
static void main(String[] args){ final int MAX_VAL = 10000; List<Integer> linkedList = new LinkedList<Integer>(); List<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>(); for(int i = 0; i < MAX_VAL; i++) { linkedList.add(i); arrayList.add(i); } long time = System.nanoTime(); for(int i = 0; i < MAX_VAL; i++) { linkedList.add(MAX_VAL/2, i); } System.out.println("LL time: " + (System.nanoTime() - time)); time = System.nanoTime(); for(int i = 0; i < MAX_VAL; i++) { arrayList.add(MAX_VAL/2, i); } System.out.println("AL time: " + (System.nanoTime() - time)); }

从中间插入结果:

怎么会这样, 不应该是LinkedList更快吗? ArrayList底层是数组, 添加数据需要移动后面的数据, 而LinkedList使用的是链表, 直接移动指针就行, 按理说应该是LinkedList更快.

再来看

从尾插入

public static void main(String[] args){
        final int MAX_VAL = 10000;
        List<Integer> linkedList = new LinkedList<Integer>();
        List<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();
        for(int i = 0; i < MAX_VAL; i++) {
            linkedList.add(i);
            arrayList.add(i);
        }
        long time = System.nanoTime();
        for(int i = 0; i < MAX_VAL; i++) {
            linkedList.add(i);
        }
        System.out.println("LL time: " + (System.nanoTime() - time));
        time = System.nanoTime();
        for(int i = 0; i < MAX_VAL; i++) {
            arrayList.add(i);
        }
        System.out.println("AL time: " + (System.nanoTime() - time));
    }

从头开始插入

public static void main(String[] args){
        final int MAX_VAL = 10000;
        List<Integer> linkedList = new LinkedList<Integer>();
        List<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();
        for(int i = 0; i < MAX_VAL; i++) {
            linkedList.add(i);
            arrayList.add(i);
        }
        long time = System.nanoTime();
        for(int i = 0; i < MAX_VAL; i++) {
            linkedList.add(0,i);
        }
        System.out.println("LL time: " + (System.nanoTime() - time));
        time = System.nanoTime();
        for(int i = 0; i < MAX_VAL; i++) {
            arrayList.add(0,i);
        }
        System.out.println("AL time: " + (System.nanoTime() - time));
    }

结果

然后从三分之一的位置开始插入

结果

从三分之二的位置插入

结果

 

源码部分

LinkedList源码

// 在index前添加节点,且节点的值为element
public void add(int index, E element) {
    addBefore(element, (index==size ? header : entry(index)));
}

// 获取双向链表中指定位置的节点
private Entry<E> entry(int index) {
    if (index < 0 || index >= size)
        throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index+
                                            ", Size: "+size);
    Entry<E> e = header;
    // 获取index处的节点。
    // 若index < 双向链表长度的1/2,则从前向后查找;
    // 否则,从后向前查找。
    if (index < (size >> 1)) {
        for (int i = 0; i <= index; i++)
            e = e.next;
    } else {
        for (int i = size; i > index; i--)
            e = e.previous;
    }
    return e;
}

// 将节点(节点数据是e)添加到entry节点之前。
private Entry<E> addBefore(E e, Entry<E> entry) {
    // 新建节点newEntry,将newEntry插入到节点e之前;并且设置newEntry的数据是e
    Entry<E> newEntry = new Entry<E>(e, entry, entry.previous);
    // 插入newEntry到链表中
    newEntry.previous.next = newEntry;
    newEntry.next.previous = newEntry;
    size++;
    modCount++;
    return newEntry;

从中,我们可以看出:通过add(int index, E element)向LinkedList插入元素时。先是在双向链表中找到要插入节点的位置index;找到之后,再插入一个新节点
双向链表查找index位置的节点时,有一个加速动作若index < 双向链表长度的1/2,则从前向后查找; 否则,从后向前查找

接着,我们看看ArrayList.java中向指定位置插入元素的代码。如下:

// 将e添加到ArrayList的指定位置
public void add(int index, E element) {
    if (index > size || index < 0)
        throw new IndexOutOfBoundsException(
        "Index: "+index+", Size: "+size);

    ensureCapacity(size+1);  // Increments modCount!!
    System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
         size - index);
    elementData[index] = element;
    size++;
}

ensureCapacity(size+1) 的作用是“确认ArrayList的容量,若容量不够,则增加容量。
真正耗时的操作是 System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, size - index);

 

实际上,我们只需要了解: System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, size - index); 会移动index之后所有元素即可这就意味着,ArrayList的add(int index, E element)函数,会引起index之后所有元素的改变!

 

结论

现在大概知道了,插入位置的选取对LinkedList有很大的影响,一直往数据中间部分插入删除的时候,ArrayList比LinkedList更快

原因大概就是当数据量大的时候,system.arraycopy的效率要比每次插入LinkedList都需要从端查找index和分配节点node来的更快。

总之,对于99%或更多的现实情况,ArrayList是更好的选择,并且利用LinkedList的狭隘优势需要非常小心。

参考:https://stackoverflow.com/questions/16808777/is-linkedlist-really-faster-than-arraylist-in-the-case-of-insertion-in-the-middl

 

posted @ 2018-10-19 16:39  小奔的早晨  阅读(2781)  评论(0编辑  收藏  举报