【面试干货】ArrayList、Vector、LinkedList的存储性能和特性比较
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在Java中，ArrayList、Vector和LinkedList是三种最常用的列表实现。它们各自有不同的存储机制和性能特性，适用于不同的场景。下面我们将详细比较这三种列表的存储性能和特性。
1、ArrayList
ArrayList是一个基于动态数组实现的列表，它允许在列表中存储重复的元素。ArrayList的初始容量可以指定，但是会随着元素的添加而自动增长。
1.1 存储性能
1、插入性能： 在列表的末尾插入元素的时间复杂度是O(1)，但在列表的中间或开头插入元素需要移动其他元素，时间复杂度为O(n)。
2、删除性能： 删除特定位置元素的时间复杂度也是O(n)，因为需要移动被删除元素之后的所有元素。
3、查询性能： 通过索引查询元素的时间复杂度是O(1)。
1.2 特性
1、动态数组： ArrayList内部使用数组来存储元素，数组的大小会根据需要自动增长。
2、非线程安全： ArrayList不是线程安全的，如果在多线程环境下使用，需要额外的同步措施。
3、随机访问： 由于ArrayList基于数组实现，因此可以高效地通过索引访问元素。
1.3 示例用法
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Element 1");
list.add("Element 2");
System.out.println(list.get(0)); // 输出 "Element 1"
2、Vector
Vector与ArrayList类似，也是基于动态数组实现的列表，但它提供了线程安全的功能。
2.1 存储性能
1、与ArrayList类似，Vector在列表末尾插入和删除元素的时间复杂度是O(1)，但在列表中间或开头插入和删除元素的时间复杂度为O(n)。
2、查询性能也是O(1)。
2.2 特性
1、线程安全： Vector是线程安全的，它的所有方法都是同步的，这使得它在多线程环境下更安全，但也带来了性能上的开销。
2、动态数组： 与ArrayList一样，Vector也使用动态数组来存储元素。
3、随机访问： Vector也支持通过索引高效访问元素。
2.3 示例用法
Vector<String> vector = new Vector<>();
vector.add("Element 1");
vector.add("Element 2");
System.out.println(vector.get(0)); // 输出 "Element 1"
3、LinkedList
LinkedList是一个基于双向链表实现的列表，它允许在列表的任意位置高效地插入和删除元素。
3.1 存储性能
1、插入性能： 在LinkedList的开头或结尾插入元素的时间复杂度是O(1)，在列表中间插入元素的时间复杂度是O(n)。
2、删除性能： 删除LinkedList中特定位置元素的时间复杂度也是O(n)，但删除开头或结尾的元素是O(1)。
3、查询性能： 通过索引查询LinkedList中元素的时间复杂度是O(n)，因为需要从头或尾开始遍历链表。
3.2 特性
1、双向链表： LinkedList使用双向链表来存储元素，这使得在链表的开头和结尾插入和删除元素非常高效。
2、非线程安全： 与ArrayList一样，LinkedList也不是线程安全的。
3、顺序访问： 由于LinkedList基于链表实现，因此更适合顺序访问元素，而不是通过索引随机访问。
3.3 示例用法
LinkedList<String> linkedList = new LinkedList<>();
linkedList.add("Element 1");
linkedList.add("Element 2");
System.out.println(linkedList.getFirst()); // 输出 "Element 1"
4、ArrayList、Vector、LinkedList用法总结
1、如果需要频繁地通过索引访问元素，并且不关心线程安全，那么ArrayList是更好的选择。
2、如果需要在多线程环境下使用列表，并且可以接受同步带来的性能开销，那么Vector是更好的选择。
3、如果需要频繁地在列表的开头或结尾插入和删除元素，并且不关心通过索引访问元素，那么LinkedList是更好的选择。
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