ArrayList 对性能最友好的方法是什么？答案

【问题标题】：What are ArrayList's most performance friendly methods?ArrayList 对性能最友好的方法是什么？
【发布时间】：2015-07-31 10:30:51
【问题描述】：

我需要知道以下哪个ArrayList 方法对性能最友好：

arrayList.add(index,Object)
arrayList.clear()

我的情况是，我必须选择将 1 个元素添加到非空数组列表的第一个位置，或者只清除整个数组列表。你会选择什么？

【问题讨论】：

你到底想详细说明什么
它们确实不是彼此的替代品，所以比较没有意义......
最后2个可能在某种程度上具有可比性，但不是第一个
java-performance.info/arraylist-performance
实际使用 Big-Oh 这些都是所有可比的。

标签： java

【解决方案1】：

使用Big-Oh notation，我们可以概括ArrayList 类中方法的时间复杂度。

对于ArrayList<>，可以定义如下操作：

get() 的时间复杂度为 O(1)
add()、clear() 和 remove() 的时间复杂度均为 O(n)
removeAll() 的时间复杂度为 O(n^2)

由此可以看出get() 的时间复杂度最低，并且不依赖于列表的大小来执行它。您还应该注意 add()、clear() 和 remove() 都以线性时间运行 - 效率不高，但通常不会被认为对性能不利。

根据official documentation：

size、isEmpty、get、set、iterator 和 listIterator 操作运行在恒定时间内。添加操作在摊销的常数时间内运行，也就是说，添加 n 个元素需要 O(n) 时间。所有其他操作以线性时间运行（粗略地说）。常数因子与 LinkedList 实现相比较低。

为什么是大哦？ (source)

大 O 表示法是一种描述算法执行速度的方式给定任意数量的输入参数运行，我们将调用 n。它在计算机科学中很有用，因为不同的机器以不同的速度运行，简单地说算法需要 5 秒并不能告诉你太多，因为虽然你可能正在运行具有 4.5 Ghz 多核处理器的系统，我可能运行了 15 年旧的 800 Mhz 系统，这可能需要更长的时间，无论算法。

因此，与其指定算法运行的速度有多快，不如说是时间，我们用输入参数的数量来表示它的运行速度，或者n。

通过以这种方式描述算法，我们可以比较算法的速度，而不必考虑算法的速度计算机本身。

来源：Big-Oh cheatsheet 和 this answer

【讨论】：

检查我编辑的问题。这些动作中哪一个更有效？我最感兴趣的是 add(i, object) vs clear()
只是一些澄清。你说 add() 和 clear() 的复杂度一样吗？因此，如果您要在将新对象添加到位置 0 的 add(1,Object) 和仅清除所有内容的 clear() 之间进行选择。哪个最快？
请描述你真正想做的事情。这两种方法做的事情完全不同。为什么要在它们之间做出选择？
@ThanosF 您询问了效率，但您似乎对它的实际含义感到困惑。实际执行的速度取决于多种因素，如果您想查看在您的机器上哪个更快 - 创建一个测试程序并运行它。
我会选择听长话短说，但坦率地说，我希望在性能上不会有明显的差异。

【解决方案2】：

这取决于 ArrayList 中有多少项目。最坏的情况是当有很多项目时，数组列表应该被扩展/收缩。在这种情况下，clear() 方法是最快的。其他两个涉及 System.array 将旧数组复制到新数组中。

【讨论】：

所以在这种情况下使用 clear() 比 add(i,Object?) 更快
是的。我想知道如何使用 clear 而不是 add？
说来话长。我处于一种情况，我必须选择将 1 个元素添加到非空数组列表的第一个位置，或者只清除整个数组列表。上面的人说这两个动作在性能上没有区别，因为它们都有 O(n) 复杂度
他们是对的，我也是:)。 O(n) 表示线性复杂度。这两种方法都有。如果必须扩展底层字节数组，clear 的差异为 1*n，add 的差异为 2*n。