ArrayList ,LinkedList 和Vector

一 功能介绍

1.1  ArrayList
    底层是基于数组，在内存中分配连续内存空间，非线程安全

  长度大小的自管理：  采取延迟分配对象数组大小空间的，当第一次添加元素时才会分配10个对象空间（即ArrayList 默认长度为10），每次超过都按1.5倍扩容（内部实现：先复制新数组，再添加新元素到新数组内）

1.2  Vector （向量类）

动态数组的功能，不顾忌类型，不顾忌大小，也方便查找
底层也是基于数组实现的，线程安全

与ArrayList相似，但是Vector是同步的。所以说Vector是线程安全的动态数组

1.3  LinkedList 

底层是基于双向链表实现的，在内存中分配的空间不是连续的,也非线程安全

 双向循环链表： 最后一个节点的 next 指向 head，而 head 的 prev 指向最后一个节点，构成一个环

二  ArrayList 和 LinkedList 的区别和用法

2.1 插入元素

LinkedList无论插入任何位置都一样，只需要创建一个新的表项节点和移动一下指针（前后两个表项的指针），性能消耗很低

ArrayList插入元素是默认追加到数组后面，但如果ArrayList指定位置插入元素，元素位置越靠前，需要重写排序的元素越多

结论：频繁插入删除元素，则使用LinkedList

2.2 按索引查询元素（get(i) ）

链表需要遍历链表,根据位置对节点遍历查找 （如果下标位置在总长度中间之前，则从前往后遍历查找，否则从后往前遍历）查找的时间复杂度为O(n)

数组直接根据索引能查到元素（时间复杂度为O(1)）

查看源码我们发现实际上 RandomAccess 接口中什么都没有定义。所以，在我看来 RandomAccess 接口不过是一个标识罢了。标识什么？

标识实现这个接口的类具有随机访问功能。 其中 ArrayList实现了这个接口,LinkedList 则没有，这是个标记接口。

结论：ArrayList使用在查询比较多，但是插入和删除比较少的情况，而LinkedList用在查询比较少而插入删除比较多的情况

区别总结：

1. 是否保证线程安全： ArrayList 和 LinkedList 都是不同步的，也就是不保证线程安全；
2. 底层数据结构： Arraylist 底层使用的是 Object 数组；LinkedList 底层使用的是 双向链表 数据结构（JDK1.6 之前为循环链表，JDK1.7 取消了循环。注意双向链表和双向循环链表的区别，下面有介绍到！）
3. 插入和删除是否受元素位置的影响： ① ArrayList 采用数组存储，所以插入和删除元素的时间复杂度受元素位置的影响。 比如：执行add(E e)方法的时候， ArrayList 会默认在将指定的元素追加到此列表的末尾，这种情况时间复杂度就是 O(1)。但是如果要在指定位置 i 插入和删除元素的话（add(int index, E element)）时间复杂度就为 O(n-i)。因为在进行上述操作的时候集合中第 i 和第 i 个元素之后的(n-i)个元素都要执行向后位/向前移一位的操作。② LinkedList 采用链表存储，所以对于add(E e)方法的插入，删除元素时间复杂度不受元素位置的影响，近似 O(1)，如果是要在指定位置i插入和删除元素的话（(add(int index, E element)） 时间复杂度近似为o(n))因为需要先移动到指定位置再插入。
4. 是否支持快速随机访问： LinkedList 不支持高效的随机元素访问，而 ArrayList 支持。快速随机访问就是通过元素的序号快速获取元素对象(对应于get(int index)方法)。
5. 内存空间占用： ArrayList 的空 间浪费主要体现在在 list 列表的结尾会预留一定的容量空间，而 LinkedList 的空间花费则体现在它的每一个元素都需要消耗比 ArrayList 更多的空间（因为要存放直接后继和直接前驱以及数据）。