让我们将LinkedList和ArrayList与以下参数进行比较：

1.实施

ArrayList是列表接口的可调整大小的数组实现，而LinkedList是列表接口的双重链接列表实现。

2.性能

get（int索引）或搜索操作ArrayList get（int索引）操作在恒定时间内运行，即O（1）而LinkedList get（int索引）操作运行时间为O（n）。ArrayList比LinkedList更快的原因是ArrayList对其元素使用基于索引的系统，LinkedList不为其元素提供基于索引的访问，因为它从开始或结束（以较近者为准）迭代以检索指定元素索引处的节点。insert（）或add（Object）操作与ArrayList相比，LinkedList中的插入通常很快。在LinkedList中，添加或插入是O（1）操作。在ArrayList中，如果数组已满（即最坏情况），则调整数组大小并将元素复制到新数组会产生额外的成本，这使得ArrayList的加法运算运行时为O（n），否则为O（1）。删除（int）操作LinkedList中的移除操作通常与ArrayList相同，即O（n）。在LinkedList中，有两个重载的移除方法。一个是remove（），没有任何参数，它会删除列表的头部，并在恒定时间O（1）内运行。LinkedList中的另一个重载remove方法是remove（int）或remove（Object），它删除作为参数传递的Object或int。此方法遍历LinkedList，直到找到Object并将其从原始列表中取消链接。因此，该方法运行时为O（n）。在ArrayList中，remove（int）方法涉及将元素从旧数组复制到新的更新数组，因此其运行时为O（n）。

3.反向迭代器

LinkedList可以使用descendingIterator（）反向迭代，同时ArrayList中没有descendingIterator（），因此我们需要编写自己的代码以反向遍历ArrayList。

4.初始容量

如果构造函数没有重载，那么ArrayList将创建一个初始容量为10的空列表，而LinkedList只构建没有任何初始容量的空列表。

5.内存开销

与ArrayList相比，LinkedList中的内存开销更大，因为LinkedList的节点需要维护下一个和上一个节点的地址。虽然在ArrayList中，每个索引仅保存实际对象（数据）。

来源

ArrayList和LinkedList都实现了List接口，它们的方法和结果几乎相同。然而，它们之间几乎没有区别，这取决于需求，使一个优于另一个。

阵列列表与链接列表

1） 搜索：与LinkedList搜索操作相比，ArrayList搜索操作非常快。ArrayList中的get（int index）给出了O（1）的性能，而LinkedList的性能为O（n）。

原因：ArrayList为其元素维护基于索引的系统，因为它隐式使用数组数据结构，这使得在列表中搜索元素的速度更快。另一方面，LinkedList实现了双链接列表，这需要遍历所有元素来搜索元素。

2） 删除：LinkedList删除操作提供O（1）性能，而ArrayList提供可变性能：最坏情况下（删除第一个元素时）为O（n），最好情况下（移除最后一个元素时，为O（2）。

结论：LinkedList元素删除速度比阵列列表。

原因：LinkedList的每个元素都有两个指针（地址），指向列表中的两个相邻元素。因此，移除仅需要改变将要移除的节点的两个相邻节点（元素）中的指针位置。当在ArrayList中时，需要移动所有元素以填充移除的元素所创建的空间。

3） 插入性能：LinkedList add方法提供O（1）性能，而ArrayList在最坏情况下提供O（n）性能。原因与删除说明相同。

4） 内存开销：ArrayList维护索引和元素数据，而LinkedList维护相邻节点的元素数据和两个指针

因此LinkedList中的内存消耗相对较高。

这些类之间几乎没有相似之处，如下所示：

ArrayList和LinkedList都是List接口的实现。它们都保持元素插入顺序，这意味着在显示ArrayList和LinkedList元素时，结果集将具有元素插入列表的相同顺序。这两个类都是非同步的，可以使用Collections.synchronizedList方法显式同步。这些类返回的迭代器和listIterator是快速失败的（如果在创建迭代器之后的任何时候对列表进行结构修改，除了通过迭代器自己的remove或add方法之外，其他任何方式，迭代器都会抛出ConcurrentModificationException）。

何时使用LinkedList，何时使用ArrayList？

如上所述，与ArrayList（O（n））相比，插入和删除操作在LinkedList中提供了良好的性能（O（1））。因此，若应用程序中需要频繁添加和删除，则LinkedList是最佳选择。搜索（get方法）操作在Arraylist（O（1））中很快，但在LinkedList（O（n））中不快因此，如果添加和删除操作更少，搜索操作需求更多，ArrayList将是您的最佳选择。

您可以根据对该特定列表执行的操作的时间复杂性，使用一个而不是另一个。

|---------------------|---------------------|--------------------|------------|
|      Operation      |     ArrayList       |     LinkedList     |   Winner   |
|---------------------|---------------------|--------------------|------------|
|     get(index)      |       O(1)          |         O(n)       | ArrayList  |
|                     |                     |  n/4 steps in avg  |            |
|---------------------|---------------------|--------------------|------------|
|      add(E)         |       O(1)          |         O(1)       | LinkedList |
|                     |---------------------|--------------------|            |
|                     | O(n) in worst case  |                    |            |
|---------------------|---------------------|--------------------|------------|
|    add(index, E)    |       O(n)          |         O(n)       | LinkedList |
|                     |     n/2 steps       |      n/4 steps     |            |
|                     |---------------------|--------------------|            |
|                     |                     |  O(1) if index = 0 |            |
|---------------------|---------------------|--------------------|------------|
|  remove(index, E)   |       O(n)          |         O(n)       | LinkedList |
|                     |---------------------|--------------------|            |
|                     |     n/2 steps       |      n/4 steps     |            |
|---------------------|---------------------|--------------------|------------|
|  Iterator.remove()  |       O(n)          |         O(1)       | LinkedList |
|  ListIterator.add() |                     |                    |            |
|---------------------|---------------------|--------------------|------------|


|--------------------------------------|-----------------------------------|
|              ArrayList               |            LinkedList             |
|--------------------------------------|-----------------------------------|
|     Allows fast read access          |   Retrieving element takes O(n)   |
|--------------------------------------|-----------------------------------|
|   Adding an element require shifting | o(1) [but traversing takes time]  |
|       all the later elements         |                                   |
|--------------------------------------|-----------------------------------|
|   To add more elements than capacity |
|    new array need to be allocated    |
|--------------------------------------|

对于ArrayList和LinkedList，remove（）和insert（）的运行时效率都为O（n）。然而，线性处理时间背后的原因来自两个非常不同的原因：

在ArrayList中，您可以找到O（1）中的元素，但实际上删除或插入某些元素会使其成为O（n），因为以下所有元素都需要更改。

在LinkedList中，实际到达所需元素需要O（n），因为我们必须从一开始就开始，直到达到所需的索引。实际上，移除或插入是常量，因为我们只需要为remove（）更改1个引用，为insert（）更改2个引用。

插入和删除这两项中的哪一项更快取决于发生的位置。如果我们更接近开始，LinkedList将更快，因为我们必须经过相对较少的元素。如果我们接近末尾，ArrayList将更快，因为我们在恒定的时间内到达那里，只需更改紧随其后的几个剩余元素。如果正好在中间完成，LinkedList将更快速，因为遍历n个元素比移动n个值更快。

好处：虽然无法为ArrayList创建这两个方法O（1），但实际上在LinkedList中有一种方法可以做到这一点。假设我们想在整个列表中删除和插入元素。通常，您可以使用LinkedList从头开始每个元素，我们也可以使用迭代器“保存”当前正在处理的元素。在迭代器的帮助下，当在LinkedList中工作时，remove（）和insert（）的效率为O（1）。使其成为我所知的唯一性能优势，LinkedList总是优于ArrayList。

让我们将LinkedList和ArrayList与以下参数进行比较：

1.实施

ArrayList是列表接口的可调整大小的数组实现，而LinkedList是列表接口的双重链接列表实现。

2.性能

get（int索引）或搜索操作ArrayList get（int索引）操作在恒定时间内运行，即O（1）而LinkedList get（int索引）操作运行时间为O（n）。ArrayList比LinkedList更快的原因是ArrayList对其元素使用基于索引的系统，LinkedList不为其元素提供基于索引的访问，因为它从开始或结束（以较近者为准）迭代以检索指定元素索引处的节点。insert（）或add（Object）操作与ArrayList相比，LinkedList中的插入通常很快。在LinkedList中，添加或插入是O（1）操作。在ArrayList中，如果数组已满（即最坏情况），则调整数组大小并将元素复制到新数组会产生额外的成本，这使得ArrayList的加法运算运行时为O（n），否则为O（1）。删除（int）操作LinkedList中的移除操作通常与ArrayList相同，即O（n）。在LinkedList中，有两个重载的移除方法。一个是remove（），没有任何参数，它会删除列表的头部，并在恒定时间O（1）内运行。LinkedList中的另一个重载remove方法是remove（int）或remove（Object），它删除作为参数传递的Object或int。此方法遍历LinkedList，直到找到Object并将其从原始列表中取消链接。因此，该方法运行时为O（n）。在ArrayList中，remove（int）方法涉及将元素从旧数组复制到新的更新数组，因此其运行时为O（n）。

3.反向迭代器

LinkedList可以使用descendingIterator（）反向迭代，同时ArrayList中没有descendingIterator（），因此我们需要编写自己的代码以反向遍历ArrayList。

4.初始容量

如果构造函数没有重载，那么ArrayList将创建一个初始容量为10的空列表，而LinkedList只构建没有任何初始容量的空列表。

5.内存开销

与ArrayList相比，LinkedList中的内存开销更大，因为LinkedList的节点需要维护下一个和上一个节点的地址。虽然在ArrayList中，每个索引仅保存实际对象（数据）。

来源

TL；DR由于现代计算机体系结构，ArrayList对于几乎所有可能的用例都将显著提高效率，因此除了一些非常独特和极端的情况外，应避免使用LinkedList。

理论上，LinkedList的add（E元素）有一个O（1）

此外，在列表中间添加元素应该非常有效。

实践非常不同，因为LinkedList是一个缓存敌对数据结构。从性能POV来看，LinkedList很少比缓存友好的ArrayList性能更好。

以下是在随机位置插入元素的基准测试结果。如您所见，数组列表效率更高，但理论上，每次在列表中间插入都需要“移动”数组后面的n个元素（值越低越好）：

使用新一代硬件（更大、更高效的缓存），结果更为确凿：

LinkedList需要更多的时间来完成相同的任务。源源代码

这主要有两个原因：

主要是LinkedList的节点在内存中随机分布。RAM（“随机存取存储器”）不是真正随机的，需要将内存块提取到缓存中。此操作需要时间，并且当此类提取频繁发生时，缓存中的内存页需要一直被替换->缓存未命中->缓存效率不高。ArrayList元素存储在连续内存中——这正是现代CPU架构正在优化的目标。Secondary LinkedList需要保留/转发指针，这意味着与ArrayList相比，每个存储值的内存消耗是3倍。

顺便说一句，DynamicIntArray是一个自定义ArrayList实现，它保存Int（原始类型）而不是Object，因此所有数据都是相邻存储的，因此效率更高。

需要记住的一个关键因素是，获取存储块的成本比访问单个存储单元的成本更重要。这就是为什么读卡器1MB的顺序存储器比从不同内存块读取此数据量快x400倍的原因：

Latency Comparison Numbers (~2012)
----------------------------------
L1 cache reference                           0.5 ns
Branch mispredict                            5   ns
L2 cache reference                           7   ns                      14x L1 cache
Mutex lock/unlock                           25   ns
Main memory reference                      100   ns                      20x L2 cache, 200x L1 cache
Compress 1K bytes with Zippy             3,000   ns        3 us
Send 1K bytes over 1 Gbps network       10,000   ns       10 us
Read 4K randomly from SSD*             150,000   ns      150 us          ~1GB/sec SSD
Read 1 MB sequentially from memory     250,000   ns      250 us
Round trip within same datacenter      500,000   ns      500 us
Read 1 MB sequentially from SSD*     1,000,000   ns    1,000 us    1 ms  ~1GB/sec SSD, 4X memory
Disk seek                           10,000,000   ns   10,000 us   10 ms  20x datacenter roundtrip
Read 1 MB sequentially from disk    20,000,000   ns   20,000 us   20 ms  80x memory, 20X SSD
Send packet CA->Netherlands->CA    150,000,000   ns  150,000 us  150 ms

来源：每个程序员都应该知道的延迟数

为了让这一点更加清晰，请检查在列表开头添加元素的基准。这是一个用例，从理论上讲，LinkedList应该非常出色，而ArrayList应该呈现出糟糕甚至更糟糕的用例结果：

注意：这是C++标准库的一个基准测试，但我以前的经验表明C++和Java的结果非常相似。源代码

复制连续的大量内存是一种由现代CPU改变理论优化的操作，实际上也使ArrayList/Vector更加高效

致谢：这里发布的所有基准都是由Kjell Hedström创建的。在他的博客上可以找到更多的数据