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Java面试——ArrayList与LinkedList的区别及选型

幻夢星雲

幻夢星雲

发布时间:2026-01-18 06:31:21

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来源于php中文网

原创

ArrayList随机访问快(O(1)),但中间插入/删除慢(O(n));LinkedList头尾增删快(O(1)),但随机访问慢(O(n));选型需结合实际操作模式,而非仅看理论复杂度。

java面试——arraylist与linkedlist的区别及选型

ArrayList 随机访问快,但中间插入/删除慢

因为 ArrayList 底层是动态数组,支持通过下标直接定位元素,get(int index)O(1) 时间复杂度。但一旦在中间位置调用 add(int index, E element)remove(int index),就要把后续所有元素整体拷贝移动,最坏是 O(n)

常见错误:用 ArrayList 在循环中反复 remove() 满足条件的元素,没注意索引偏移,导致漏删或 IndexOutOfBoundsException;或者误以为 list.add(0, x) 很便宜,实际每次都在头部插入,性能急剧下降。

  • 适合场景:读多写少、频繁按索引查值、需要 Arrays.binarySearch()Collection.toArray() 的场合
  • 注意扩容:初始容量默认是 10,触发扩容时会新建数组并 System.arraycopy(),有额外开销;若已知大致大小,建议构造时传入 initialCapacity
  • 线程不安全:多线程环境下直接使用会出错,别指望“偶尔跑一次没问题”

LinkedList 插入删除快,但随机访问极慢

LinkedList 是双向链表实现,addFirst()addLast()removeFirst()removeLast() 全是 O(1);在已有 ListIterator 位置附近增删也是 O(1)。但它的 get(int index) 必须从头或尾开始遍历指针,平均 O(n/2),比 ArrayList 慢一个数量级。

很多人以为 “LinkedList 适合频繁增删”,却忽略了前提:必须是头尾操作,或已有迭代器定位点。用 list.get(i)remove(i) 实际是两次遍历,比 ArrayList 还慢。

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  • 适合场景:当逻辑天然符合队列(offer()/poll())、push()/pop())或需在遍历中动态增删(配合 ListIterator)时才真正受益
  • 内存开销大:每个元素额外存两个指针(prevnext),对象头+引用本身比数组元素占用多 50% 以上内存
  • 不支持快速随机访问:subList() 返回的是 SubList 视图,但底层仍是链表遍历,不是切片优化

选型不能只看“理论复杂度”,得看真实操作模式

面试常问“什么情况选哪个”,但真实项目里,多数人卡在“根本没想清楚自己在做什么操作”。比如:

  • for (int i = 0; i —— 这是典型误用,无论 ArrayList 还是 LinkedList 都很糟糕;正确做法是用 Iterator.remove()removeIf()
  • 需要频繁按条件查找后删除:先用 Stream.filter() 收集新列表,比原地删更清晰且往往更快
  • 数据量小(LinkedList,要当数组就用 ArrayList
  • 若真需要头尾高效 + 随机访问,考虑 ArrayDeque(非 List 实现,但比 LinkedList 更省内存、缓存友好)

别忽略替代方案:Vector、CopyOnWriteArrayList、Collections.synchronizedList

面试可能延伸问线程安全。记住:Vector 是历史遗留类,所有方法加了 synchronized,但锁粒度太粗,实际并发性能差;CopyOnWriteArrayList 适合读远多于写的场景(如监听器列表),但每次写都复制整个数组,大数据量写操作代价极高;Collections.synchronizedList(new ArrayList()) 只是对单个方法加锁,复合操作(如先 size()get())仍需手动同步。

真正高并发场景,通常应跳过这些 List,改用 ConcurrentHashMap 模拟集合,或用 java.util.concurrent 下更合适的结构(如 ConcurrentLinkedQueue)。

List safeList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
// 下面这段仍然不是线程安全的!
if (safeList.size() > 0) {
    String first = safeList.get(0); // 中间可能被其他线程清空
}

链表和数组的选择,本质是时间与空间、局部性与灵活性的权衡。很多人死记“ArrayList 查快、LinkedList 增删快”,却忘了现代 CPU 缓存对连续内存的偏好——哪怕 ArrayList 删除要搬动数据,只要数组不大,也常常比 LinkedList 遍历几十个分散对象更快。

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