使用哪个 List 实现？答案

【问题标题】：Which implementation of List to use?使用哪个 List 实现？
【发布时间】：2011-04-19 08:15:47
【问题描述】：

在我的程序中，我经常使用集合来存储对象列表。目前我使用 ArrayList 来存储对象。我的问题是：这是最佳选择吗？使用 LinkedList 会更好吗？还是别的什么？

要考虑的标准是：

内存使用情况
性能

我需要的操作是：

将元素添加到集合中
遍历元素

有什么想法吗？

更新：我的选择是：ArrayList :) 基于此讨论以及以下讨论：

【问题讨论】：

可能重复。 stackoverflow.com/questions/322715/…
请详细说明“生产力”
您主要是在列表末尾添加还是在任意位置添加？

标签： java performance memory-management collections

【解决方案1】：

我总是默认使用 ArrayList，在你的情况下也是如此，除非

我需要线程安全（在这种情况下，我开始查看 java.util.concurrent 中的 List 实现）
我知道我将对 List 进行大量插入和操作，否则分析表明我对 ArrayList 的使用是一个问题（非常罕见）

至于在第二种情况下选择什么，这个 SO.com 线程有一些有用的见解：List implementations: does LinkedList really perform so poorly vs. ArrayList and TreeList?

【讨论】：

感谢您提供非常有趣的讨论的链接！
@Thilo - 我从来没有说过。我说除非我需要线程安全，否则我默认使用 ArrayList。为了清楚起见，我将修改我的答案，说我去 java.util.concurrent 中的 List 实现。

【解决方案2】：

链表在添加/删除内部元素（即不是头部或尾部）方面更快

Arraylist 的迭代速度更快

【讨论】：

嗯。迭代时可能会更快，尽管我不认为这会超出边际。真正的好处应该是以随机顺序访问元素......
据我所知，两者都有 O(n) 迭代。
O(n) 迭代 N 个元素。如果您在此处阅读并在此处更改方式，则链表迭代器将不会抛出...

【解决方案3】：

这是插入优化与检索优化之间的经典权衡。您描述的任务的常见选择是 ArrayList。

【讨论】：

迭代整个集合的速度很快，而且由于链表中的链接必须存储在某个地方，因此内存占用更少。

【解决方案4】：

ArrayList 适合您（和大多数其他）目的。它具有非常小的内存开销，并且对于大多数操作具有良好的摊销性能。不理想的情况比较少见：

列表很大
您经常需要执行以下操作之一：
- 在迭代期间添加/删除项目
- 从列表的开头删除项目

【讨论】：

详细说明这一点：ArrayList的迭代器如果在迭代过程中检测到变化会抛出异常。此外，出于显而易见的原因，从头开始删除 a-la 队列最好通过链表完成。
@GregC：当有并发修改时，LinkedList 的迭代器不会抛出异常？如果是这样，那为什么好？
看来我错了......将不得不尝试......引用：“此类的迭代器和 listIterator 方法返回的迭代器是快速失败的：如果列表在结构上被修改在迭代器创建后的任何时候，除了通过迭代器自己的 remove 或 add 方法外，迭代器都会抛出 ConcurrentModificationException。因此，面对并发修改，迭代器快速而干净地失败，而不是冒险任意，未来不确定时间的非确定性行为。”
我的想法是......如果有人正在修改列表，并且他们没有改变被迭代元素的左侧或右侧的任何内容，那么就没有问题。
@GregC：乍一看这听起来很合乎逻辑，但竞争条件并不是那么简单。不过，您误解了我的意思：Iterator（和 ListIterator）接口本身具有添加/删除方法，可用于在迭代期间安全地修改列表（对于 LinkedList，效率更高）

【解决方案5】：

如果您只是在列表末尾添加，ArrayList 应该没问题。来自ArrayList的文档：

除了添加一个元素具有恒定的摊销时间成本这一事实之外，没有指定增长策略的细节

和ArrayList 也应该比链接列表使用更少的内存，因为您不需要为链接使用空间。

【讨论】：

【解决方案6】：

这取决于您的使用情况。

您是否添加到列表的末尾？两者都很好。您是否添加到列表的开头？ LinkedList 对此更好。你需要随机访问（你会打电话给get(n)吗）？ ArrayList 更适合这个。

两者都擅长迭代，next() 的两个 Iterator 实现都是 O(1)。

如有疑问，请使用每个实现测试您自己的应用并做出自己的选择。

【讨论】：

【解决方案7】：

我知道我迟到了，但也许 this page 可以帮助你，不仅现在，而且在未来......

【讨论】：

【解决方案8】：

根据您的标准，您应该使用 LinkedList。

LinkedList 实现了 Deque 接口，这意味着它可以在恒定时间 (1) 中添加到列表的开头或结尾。此外，ArrayList 和 LinkedList 都会在 (N) 时间内迭代。

您不应该仅仅因为在列表已满时添加元素的成本而使用 ArrayList。在这种情况下，添加元素将是 (N)，因为正在创建新数组并将所有元素从一个数组复制到另一个数组。

此外，ArrayList 会占用更多内存，因为您的后备数组的大小可能未完全填满。

【讨论】：

我的同事刚刚写了一个简单的测试——将元素添加到不同位置的不同大小的列表中。结果是这样的：我做了我自己朴实无华的测试。结果如下： - 简单添加（List.add(“A”)）：ArrayList 比 LinkedList 快 3-5 倍，大小范围为 1 到 100 000。
添加到列表的头部 (List.add(0, “A”): 大小为 1 时，时间相等；大小为 100 的 LinkedList 快~2 倍；大小为 1000 的 LinkedList 快~10次；大小为 10000 的链表快约 50 倍；大小为 50000 的链表快约 80 倍
随机添加 (List.add(Math.random(list.size()), “A”))：ArrayList 比 LinkedList 快 2 倍在相同的范围内（1 到 100 000）跨度>
所以，@rrlichwa，很遗憾，我不能同意你关于生产力的看法：(
关于内存使用，我相信 ArrayList 使用内存更紧凑，因为它不保存任何内部服务的东西（如链接到 LinkedList 中的下一个元素）