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？

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。

1） 基础数据结构

ArrayList和LinkedList之间的第一个区别在于，ArrayList由Array支持，而LinkedList由LinkedList支持。这将导致性能的进一步差异。

2） LinkedList实现Deque

ArrayList和LinkedList之间的另一个区别是，除了List接口之外，LinkedList还实现了Deque接口，该接口为add（）和poll（）以及其他几个Deque函数提供先进先出操作。3） 在ArrayList中添加元素如果不触发Array的重新调整大小，则在ArrayList中添加元素是O（1）操作，在这种情况下，它变为O（log（n））。另一方面，在LinkedList中添加一个元素则是O（2）操作，因为它不需要任何导航。

4） 从位置移除元素

为了从特定索引中删除元素，例如通过调用remove（index），ArrayList执行复制操作，使其接近O（n），而LinkedList需要遍历到该点，这也使其成为O（n/2），因为它可以根据接近度从任意方向遍历。

5） 遍历ArrayList或LinkedList

迭代是LinkedList和ArrayList的O（n）操作，其中n是元素的数量。

6） 从位置检索元素

get（index）操作在ArrayList中为O（1），而在LinkedList中为其O（n/2），因为它需要遍历该条目。虽然，在大O符号中，O（n/2）只是O（n），因为我们忽略了那里的常数。

7） 内存

LinkedList使用一个包装对象Entry，这是一个静态嵌套类，用于存储数据和下一个和上一个节点，而ArrayList只在Array中存储数据。

因此，除了Array在将内容从一个Array复制到另一个Array时执行重新调整大小操作的情况外，ArrayList的内存需求似乎比LinkedList少。

如果Array足够大，那么此时可能会占用大量内存并触发垃圾收集，这会降低响应时间。

从ArrayList与LinkedList之间的所有差异来看，ArrayList在几乎所有情况下都是比LinkedList更好的选择，除非您经常执行add（）操作而不是remove（）或get（）操作。

修改链接列表比修改ArrayList更容易，尤其是当您从开始或结束处添加或删除元素时，因为链接列表内部保留了这些位置的引用，并且可以在O（1）时间内访问。

换句话说，您不需要遍历链接列表就可以到达要添加元素的位置，在这种情况下，添加就变成了O（n）操作。例如，在链接列表中间插入或删除元素。

在我看来，在Java中，使用ArrayList而不是LinkedList来实现大多数实际用途。

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    |
|--------------------------------------|

我在这里看到的一个测试只进行一次测试。但我注意到的是，您需要多次运行这些测试，最终它们的时间会收敛。基本上JVM需要预热。对于我的特定用例，我需要向列表中添加/删除项目，该列表将增加到大约500个项目。在我的测试中，LinkedList的发布速度更快，LinkedList约为50000 NS，ArrayList约为90000NS。。。给予或索取。请参见下面的代码。

public static void main(String[] args) {
    List<Long> times = new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
        times.add(doIt());
    }
    System.out.println("avg = " + (times.stream().mapToLong(x -> x).average()));
}

static long doIt() {
    long start = System.nanoTime();
    List<Object> list = new LinkedList<>();
    //uncomment line below to test with ArrayList
    //list = new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i < 500; i++) {
        list.add(i);
    }

    Iterator it = list.iterator();
    while (it.hasNext()) {
        it.next();
        it.remove();
    }
    long end = System.nanoTime();
    long diff = end - start;
    //uncomment to see the JVM warmup and get faster for the first few iterations
    //System.out.println(diff)
    return diff;
}

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。