ArrayList与LinkedList

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本文已参与「新人创作礼」活动,一起开启掘金创作之路。

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List ADT

List ADT有两种实现方式,分别是ArrayList和LinkedList,关于他们两个的一些特性,相信很多人都有所耳闻

ArrayList

ArraysList是一种可增长数组的实现,优点在于get和set的调用只需要花费常数的时间,而缺点是新项的插入和现有项的删除代价昂贵,除非变动在ArrayList的末端进行。

LinkedList

而LinkedList的优点在于新项的插入与现有项的删除代价很小,更提供了addFirst,removeFirst,addLast与removeLast方法,来有效地增加,删除和访问表两端的项。但是它不容易作索引,因此get的调用是昂贵的,除非调用非常接近表的端点。
接下来我们考察一些方法,来分析两个的区别

在末端添加一些项来构造一个List

public static void makeList(List<Integer> list,  int n){
    list.clear();
    for(int i = 0; i<n; i++){
        list.add(i);
    }   
}

不管是ArrayList还是LinkedList作为参数传递,makeList的运行时间都是O(N),因为对add的每次调用都是在表的末端进行所以花费常数时间。

在前段添加一些项来构造一个LIst

public static void makeList(List<Integer> list, int n){
    for(int i = 0; i<n; i++){
        list.add(0, i);
    }
}

对于linkedList,运行时间为O(N),而对于ArrayList,运行时间为O(N^2),因为ArrayList在前端调用add方法需要花费O(N)时间

计算list中的数的和

public static int sum(List<Integer> list){
    int total = 0;
    for(int i = 0; i<n; i++){
        total += list.get(i);
    }
}

对于ArrayList来说,运行时间为O(N),而LinkedList却需要O(N^2)的时间,因为LinkedList调用get的代价是O(N)

remove方法对LInkedList类的使用

下面来优化一个算法,讲一个表中所有的偶数值删除,使remove对LinkedList的代价最小

第一种想法

public static void removeEvensVerl(List<Integer> list){
    int i = 0;
    while(i < list.size()){
        if(list.get(i) % 2 == 0)
            list.remove(i);
        else
            i++;
    }
}

这是第一种想法,对ArrayList,remove的效率不高,而对LinkedLIst,get的效率不高,所以都是O(N^2)的代价

第二种想法

public static removeEvensVer2(List<Integer> list){
    for(Integer x:list){
        if(x % 2 == 0)
            list.remove(x);
    }
}

这里没有用get,而是使用一个迭代器一步步遍历,这是高效率的。但是我们使用Collection的remove方法需要消耗线性时间,因为remove必须再次搜索该项,不仅如此,使用迭代器再使用其他方法是不合法的,会产生一个异常。

第三个想法

public static removeEvensVer3(List<Integer> list){
    Iterator<Integer> itr = list.iterator();
    while(itr.hasNext()){
        if(itr.next %2 == 0)
            itr.remove();
    }
}

使用迭代器时,我们使用迭代器的remove方法是合法的,那么对于LinkedList,该运行时间简化到了O(N),不过对于ArrayList来说,remove的代价仍然是昂贵的,所以代价为O(N^2)

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