Algorithm           ArrayList   LinkedList
seek front            O(1)         O(1)
seek back             O(1)         O(1)
seek to index         O(1)         O(N)
insert at front       O(N)         O(1)
insert at back        O(1)         O(1)
insert after an item  O(N)         O(1)

算法：Big Oh符号（存档）

ArrayList适用于一次写入、多次读取或追加，但不适用于从前面或中间添加/删除。

ArrayList是您想要的。LinkedList几乎总是一个（性能）bug。

为什么LinkedList很糟糕：

它使用了大量小内存对象，因此影响了整个过程的性能。许多小对象不利于缓存位置。任何索引操作都需要遍历，即具有O（n）性能。这在源代码中并不明显，导致算法O（n）比使用ArrayList时慢。获得好的表现是很棘手的。即使big-O性能与ArrayList相同，它也可能会明显变慢。在源代码中看到LinkedList很刺耳，因为它可能是错误的选择。

与LinkedList相比，Summary ArrayList和ArrayDeque在更多的用例中更可取。如果您不确定，请从ArrayList开始。

TLDR，在ArrayList中，访问元素需要恒定的时间[O（1）]，添加元素需要O（n）时间[最坏情况]。在LinkedList中，插入元素需要O（n）时间，访问也需要O（n）时间，但LinkedList比ArrayList使用更多内存。

LinkedList和ArrayList是List接口的两种不同实现。LinkedList使用双链接列表实现它。ArrayList通过动态调整数组大小来实现它。

与标准的链表和数组操作一样，不同的方法将有不同的算法运行时。

对于LinkedList＜E＞

get（int index）为O（n）（平均步数为n/4），但当index=0或index=list.size（）-1时为O（1）（在这种情况下，还可以使用getFirst（）和getLast（））。LinkedList的主要优点之一add（int index，E元素）为O（n）（平均步数为n/4），但当index=0或index=list.size（）-1时为O（1）（在这种情况下，还可以使用addFirst（）和addLast（）/add（））。LinkedList的主要优点之一remove（int index）为O（n）（平均步数为n/4），但当index=0或index=list.size（）-1时为O（1）（在这种情况下，还可以使用removeFirst（）和removeLast（））。LinkedList的主要优点之一Iterator.remove（）为O（1）。LinkedList的主要优点之一ListIterator.add（E元素）为O（1）。LinkedList的主要优点之一

注：许多操作平均需要n/4步，在最佳情况下（例如索引=0）需要恒定的步数，在最坏情况下（列表中间）需要n/2步

对于ArrayList＜E＞

get（int索引）为O（1）。ArrayList的主要优势<E>add（E元素）是O（1）摊销，但O（n）最坏情况，因为数组必须调整大小并复制add（int索引，E元素）为O（n）（平均n/2步）remove（int索引）为O（n）（平均n/2步）Iterator.remove（）为O（n）（平均为n/2步）ListIterator.add（E元素）为O（n）（平均n/2步）

注：许多操作平均需要n/2步，在最佳情况下（列表末尾）需要恒定的步数，在最坏情况下（开始列表）需要n步

LinkedList＜E＞允许使用迭代器进行恒定时间的插入或删除，但只能对元素进行顺序访问。换句话说，您可以向前或向后遍历列表，但在列表中找到位置所需的时间与列表的大小成正比。Javadoc表示“索引到列表中的操作将从开始或结束遍历列表，以较近者为准”，因此这些方法平均为O（n）（n/4步），尽管索引=0时为O（1）。

另一方面，ArrayList＜E＞允许快速随机读取访问，因此您可以在恒定时间内获取任何元素。但是，除了末端之外，任何地方的添加或删除都需要将后面的所有元素转换过来，要么打开，要么填补空白。此外，如果添加的元素超过了基础数组的容量，则会分配一个新数组（大小的1.5倍），并将旧数组复制到新数组，因此在最坏的情况下，添加到ArrayList是O（n），但平均来说是常量。

因此，根据您打算执行的操作，您应该相应地选择实现。对这两种列表进行迭代实际上都是同样便宜的。（在ArrayList上迭代在技术上更快，但除非您正在做一些对性能非常敏感的事情，否则不必担心这一点——它们都是常量。）

使用LinkedList的主要好处是重用现有迭代器来插入和删除元素。然后，这些操作可以在O（1）中通过仅本地更改列表来完成。在阵列列表中，需要移动（即复制）阵列的其余部分。另一方面，在LinkedList中查找意味着在最坏情况下遵循O（n）（n/2步）中的链接，而在ArrayList中，所需位置可以通过数学计算并在O（1）中访问。

使用LinkedList的另一个好处是在列表的开头添加或删除，因为这些操作是O（1），而ArrayList是O（n）。请注意，ArrayDeque可能是LinkedList的一个很好的替代方案，用于添加和删除头部，但它不是List。

此外，如果您有大量列表，请记住内存使用情况也不同。LinkedList的每个元素都有更多的开销，因为指向下一个和上一个元素的指针也会被存储。ArrayList没有这个开销。然而，ArrayList占用的内存与为容量分配的内存一样多，而不管是否实际添加了元素。

ArrayList的默认初始容量非常小（Java 1.4-1.8中为10）。但由于底层实现是一个数组，如果添加大量元素，则必须调整数组的大小。为了避免在知道要添加大量元素时调整大小的高昂成本，请使用更高的初始容量构建ArrayList。

如果使用数据结构透视图来理解这两个结构，LinkedList基本上是一个包含头节点的顺序数据结构。Node是两个组件的包装器：一个类型为T的值[通过泛型接受]，另一个对链接到它的Node的引用。因此，我们可以断言它是一个递归数据结构（一个Node包含另一个节点，该节点具有另一个Node等等…）。如上所述，在LinkedList中添加元素需要线性时间。

ArrayList是一个可增长的数组。它就像一个常规数组。在后台，当添加了一个元素，并且ArrayList已经满了容量时，它将创建另一个大小大于先前大小的数组。然后将元素从先前的数组复制到新的数组，并且将要添加的元素也放置在指定的索引处。

ArrayList本质上是一个数组。LinkedList实现为双链接列表。

答案很清楚。O（1）表示ArrayList，因为ArrayList允许使用索引进行随机访问。O（n）表示LinkedList，因为它需要首先查找索引。注意：添加和删除有不同的版本。

LinkedList在添加和删除时速度更快，但在获取时速度较慢。简而言之，在以下情况下，应首选LinkedList：

元素没有大量的随机访问有大量的添加/删除操作

==阵列列表===

添加（E E）在ArrayList末尾添加需要内存大小调整成本。O（n）最差，O（1）摊销add（int索引，E元素）添加到特定索引位置需要移动和可能的内存调整成本O（n）删除（int索引）删除指定的元素需要移动和可能的内存调整成本O（n）删除（对象o）从此列表中删除第一个出现的指定元素需要先搜索元素，然后移动&可能的内存调整成本O（n）

==链接列表===

添加（E E）添加到列表末尾O（1）add（int索引，E元素）在指定位置插入需要先找到位置O（n）删除（）删除列表的第一个元素O（1）删除（int索引）删除具有指定索引的元素需要先找到元素O（n）删除（对象o）删除指定元素的第一个引用需要先找到元素O（n）

这是programcreek.com中的一个图（add和remove是第一种类型，即在列表末尾添加元素，然后在列表中的指定位置删除元素）：

到目前为止，除了人们普遍认为LinkedList比ArrayList“多得多”之外，似乎没有人解决这些列表中每一个的内存占用问题，所以我做了一些数字处理，以证明这两个列表对于N个空引用所占的空间。

由于引用在其相对系统上是32位或64位（即使为空），因此我为32位和64位LinkedList和ArrayList包含了4组数据。

注意：ArrayList行显示的大小是用于修剪列表的-实际上，ArrayList中的后备数组的容量通常大于其当前元素计数。

注2：（感谢BeeOnRope）由于压缩Oops现在是默认值，从JDK6中期开始，以下64位机器的值将基本上与32位机器的对应值相匹配，当然，除非您特意关闭它。

结果清楚地表明，LinkedList比ArrayList多得多，尤其是元素数非常高的情况。如果内存是一个因素，请避开LinkedList。

我使用的公式如下，如果我做错了什么，请告诉我，我会改正的对于32位或64位系统，b’是4或8，而n’是元素的数量。注意mods的原因是因为java中的所有对象都将占用8字节的倍数空间，而不管是否全部使用。

阵列列表：

ArrayList对象头+大小整数+modCount整数+数组引用+（数组项目头+b*n）+MOD

链接列表：

LinkedList对象标头+大小整数+modCount整数+对标头的引用+对页脚的引用+（节点对象开销+对上一元素的引用+下一元素的参考+对元素的引用）*n）+MOD（节点对象，8）*n+MOD， 8)

链接列表的一个重要特性（我在另一个答案中没有看到）是两个列表的串联。对于数组，这是O（n）（+某些重新分配的开销），对于链接列表，这只是O（1）或O（2）；-）

重要提示：对于Java的LinkedList，这不是真的！请参阅Java中是否有一种快速的链表连接方法？