LinkedList与ArrayList的区别

我们都知道LinkedList和ArrayList相比：

　　1、LinkedList插入删除相对较快，而查询较慢；

　　2、ArrayList插入删除相对较慢，而查询很快（详细可查看从源码的角度分析List与Set的区别）；

由类的关系可知，两者的顶层是一致的，但LinkedList额外的继承了AbstractSequentialList类并实现了Deque接口，也就是说LinkedList拥有双端队列的功能，LinkedList的实现原理与ArrayList不同，LinkedList是链表的方式实现的

一、LinkedList插入删除相对较快，而查询较慢 LinkedList的add(E e)方法实际调用的是内部的linkLast(E e)方法，也就是添加到队列尾部

//每个元素在LinkedList中的存储结构，item为自身，prev为上一个节点，next为下一个节点
private static class Node<E> {
    E item;
    Node<E> next;
    Node<E> prev;

    Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
        this.item = element;
        this.next = next;
        this.prev = prev;
    }
}
//添加元素
public boolean add(E e) {
    linkLast(e);
    return true;
}
//添加元素到链表尾部
void linkLast(E e) {
    final Node<E> l = last;
 //创建一个链表节点，上个元素为原有链表的最后一个元素，下一个元素为空
    final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
    //设置新的元素为链表最后一个元素
    last = newNode;
    //如果原来最后一个元素为空，则当前元素时第一个元素，给第一个元素的变量赋值
    //如果原来的最后一个元素存在，则修改该元素的下一个元素为新的元素
    if (l == null)
        first = newNode;
    else
        l.next = newNode;
    size++;
    modCount++;
}

LinkedList的add(int index,E e)方法是在某个索引前插入元素E，先根据索引index找到相应元素，在该元素前添加新元素，添加方法与linkLast类似

//在指定位置插入元素
public void add(int index, E element) {
 //校验索引是否有效，主要判断索引是否在size的范围内
    checkPositionIndex(index);
    //如果索引正好等于size，则添加到链表尾部，否则在指定位置插入新元素，修改原来该位置的元素的上级节点为新元素，新元素的上级元素为原有元素的上级元素
    if (index == size)
        linkLast(element);
    else
        //node(index)中主要是结合index和size循环找出原有index位置的元素
        linkBefore(element, node(index));
}
//在某个节点前插入元素
void linkBefore(E e, Node<E> succ) {
    // assert succ != null;
    final Node<E> pred = succ.prev;
    final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ);
    succ.prev = newNode;
    if (pred == null)
        first = newNode;
    else
        pred.next = newNode;
    size++;
    modCount++;
}

addFirst、addLast等元素与以上实现类似，作用是添加元素到链表头、链表尾移除元素remove(Object o)/remove(int index0)与插入类似

//移除元素
public boolean remove(Object o) {
    //从第一个元素开始往下循环，找到第一个匹配到的元素移除
    if (o == null) {
        for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
            if (x.item == null) {
                //把当前元素的上个元素的next设置为当前元素的下一个元素，把当前元素的下一个节点的prev设置为当前元素的上一个元素，并把当前元素的prev、next、item都置为null以便于GC
                unlink(x);
                return true;
            }
        }
    } else {
        for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
            if (o.equals(x.item)) {
                unlink(x);
                return true;
            }
        }
    }
    return false;
}
//根据索引移除元素，先根据索引找出当前元素再进行移除
public E remove(int index) {
    checkElementIndex(index);
    return unlink(node(index));
}

根据以上可知，LinkedList的添加和移除等操作只对相应位置的上下元素进行改动即可，相对于ArrayList需要进行数组的复制移位性能要好些。而在查询来说，LinkedList需要根据索引以及内部存在的size、first、last进行循环匹配，相对于ArrayList只需要获取数组的相应下标所对应的值就会相应慢些。

//根据索引获取对象
public E get(int index) {
    checkElementIndex(index);
    return node(index).item;
}
//根据索引循环查询对应的元素
Node<E> node(int index) {
    if (index < (size >> 1)) {
        Node<E> x = first;
        for (int i = 0; i < index; i++)
            x = x.next;
        return x;
    } else {
        Node<E> x = last;
        for (int i = size - 1; i > index; i--)
            x = x.prev;
        return x;
    }
}

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