1. ArrayList和LinkedList的实现
ArrayList 底层实现就是数组,LinkedList的底层实现是链表。
●根据数组的定义和特点:数组是具有相同的数据类型且按一定顺序排列的内存单元。数组插入(O(logn))或删除一个元素,那么这个元素后面的所有元素的内存地址都要往后(或前)移动(数组的内存地址是连续的),对最后一个元素插入或删除时才比较快,数组遍历(O(1))的时候只需要知道数组的下标即可定位。因此ArrayList也具有这样的特性。
●根据链表的定义和特点:链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构,数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。链表中有两个区域,一个是存储数据元素的数据域,另一个是存储下一个结点地址的指针域。链表的插入(O(1))和删除只需要修改要插入或者删除位置的指针域指向的地址即可,但是查询(O(n))则需要从最开始向后遍历,效率很低。因此LinkedList也具有这样的特性。
2. ArrayList和LinkedList在Java中的实现
如上图所示,可以看到ArrayList实现了RandomAccess接口,因此具有了高效的线性随机访问性能,当我们使用get()方法获取List中的元素的时候,因此具有了更好的性能。(可以在源代码中看RandomAccess接口上作者给出的解释)
如上图所示,可以看到LinkedList并没有实现RandomAccess,但是实现了双端队列Deque,因此LinkedList可以当做双端队列或者栈去使用。这里我们看到LinkedList继承了AbstractSequentialList(这里不过多介绍),AbstractSequentialList帮我们实现了链表的次序访问,通过实现其定义的一系列方法可以得到一个不可修改的链表,我们还可以通过remove()、set(E e)、add(E e)等方法去实现这个链表的实现。
LinkedList的本质实质上是一个双向链表(这里不过多介绍相关数据结构,可以自己自己去捡一捡数据结构的知识),双向链表的数据域前后有两个指针域,一个指向前驱结点,另一个指向后继结点,虽然增加了额外的空间开销,但是双向链表可以使我们通过一个结点的引用,既能够访问其后续结点,也可以方便的访问其前驱结点。