263. Java 集合 - 遍历 List 时选用哪种方式？ArrayList vs LinkedList
🔁 两种常见遍历方式
我们有两种遍历方式：
🟦 方式一：使用索引 for (int i = 0; i < size; i++)
for (int index = 0; index < ints.size(); index++) {
var v = ints.get(index); // 读取第 index 个元素
}
✅ 适用于支持随机访问的集合，如
ArrayList。
🟩 方式二：使用增强 for（隐式 Iterator）
for (var v : ints) {
// v 是集合中的每个元素
}
✅ 实际上等价于使用
Iterator，但JVM编译器可对其优化。
🔍 对于 ArrayList，两种方式几乎一样
因为 ArrayList 底层是数组，所以：
ints.get(i)实际是数组索引读取（O(1)）Iterator本质上也是一层封装，差别极小
⏱ 性能对比（1000 元素）
| 遍历方式 | 耗时 (ms/op) |
|---|---|
Iterator (for-each) | 1.447 |
Index 访问 | 1.986 |
📌 小结：
- 虽然
index方式管理变量稍重，但差异不大； JIT编译器可以省略Iterator对象的创建，提高for-each效率。
⚠️ 对于 LinkedList，差别巨大！
LinkedList.get(index) 每次都从头或尾走一遍链表，因此：
list.get(i)是O(n)操作- 遍历中调用
get(i)n 次 → 总复杂度O(n²)😱
⏱ 性能对比（1000 元素）
| 遍历方式 | 耗时 (ms/op) |
|---|---|
Iterator (for-each) | 4.950 |
Index 访问 | 584.889 |
💥 足足慢了 100 倍！
🧠 类比讲解建议：
就像走迷宫，每走一步都得重新从入口出发 —— 耗时自然爆炸。
📌 总结建议：
- ❌ 千万不要用
get(i)遍历LinkedList - ✅ 使用
Iterator才是正解
🔄 是否应该复制 LinkedList 再遍历？
既然 LinkedList 指针太慢，那有没有可能……先复制成 ArrayList 再遍历？🤔
试试看这个例子：
var ints = IntStream.range(0, 1000)
.boxed()
.collect(Collectors.toCollection(LinkedList::new));
var copy = ints.stream().toList(); // 复制成 List（底层数组）
for (var v : copy) {
// 访问元素
}
📌 为什么这招有效？
toList()会直接创建一个刚好大小的数组，效率高；- 创建过程耗时低，只有迭代一次的 4%；
- 如果需要遍历多次，复制成本很快就能摊平。
⏱ 基准测试：复制后再迭代
| 遍历次数 | 耗时 (ms/op) | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | 5.182 | 一次遍历，复制成本占 4% |
| 10 | 14.031 | 很快 amortize 掉复制成本 |
| 100 | 100.104 | 相比原始遍历快了很多 |
📌 建议：
如果你要遍历多次、或者做随机读取，复制
LinkedList是划算的！
🧠 性能背后的本质：Pointer Chasing & Cache Miss
💡 为什么 LinkedList 慢？
因为每个元素都在堆内存的不同位置，遍历时：
- 需要不断“追踪”下一节点地址（
pointer chasing）； - 容易触发 CPU 的
cache miss，大幅增加访问延迟。
🧠 类比讲解建议：
就像你家书架有编号，但每本书放在不同房间，还要问人借钥匙开门 —— 慢！
📌 对比数组结构：
| 特性 | ArrayList | LinkedList |
|---|---|---|
| 元素位置 | 连续内存 | 离散内存（靠引用串联） |
| 读取成本 | 固定偏移 → 快（O(1)） | 多次跳转 → 慢（O(n)） |
| 遍历友好性 | ✅ 高 | ❌ 差 |
🧾 最终建议总结表格
| 操作场景 | 建议使用容器 | 建议遍历方式 |
|---|---|---|
| 随机读取、频繁访问元素 | ✅ ArrayList | ✅ index / for-each |
| 插入/删除频繁（头/尾） | ✅ LinkedList | ✅ iterator` |
| 遍历一次 | 都可接受 | ❗ LinkedList 别用 index |
| 遍历多次 | ✅ ArrayList 或先复制 | ✅ for-each |
| 大规模遍历性能敏感 | ✅ ArrayList | ✅ for-each |
