我猜最初的海报来自c++ /STL背景，这引起了一些混乱。在c++中std::list是一个双链表。

在Java中[Java .util]。List是一个不需要实现的接口(c++术语中的纯抽象类)。List可以是一个双重链表——提供了java.util.LinkedList。然而，100次中有99次，当你想要创建一个新的List时，你想要使用java.util.ArrayList来代替，这是c++ std::vector的大致等价。还有其他标准实现，比如java.util.Collections.emptyList()和java.util.Arrays.asList()返回的那些。

从性能的角度来看，不得不通过一个接口和一个额外的对象会有很小的影响，但是运行时内联意味着这很少有任何意义。还要记住String通常是一个对象加数组。所以对于每个元素，你可能有两个其他的对象。在c++ std::vector<std::string>中，虽然按值复制而不使用指针，但字符数组将形成一个string对象(通常不会共享这些对象)。

如果这段代码对性能非常敏感，那么可以为所有字符串的所有字符创建一个char[]数组(甚至byte[])，然后创建一个偏移量数组。IIRC，这是javac的实现方式。

Java的方式是，您应该考虑哪种数据抽象最适合您的需求。记住，在Java中，List是抽象的数据类型，而不是具体的数据类型。您应该将字符串声明为List，然后使用ArrayList实现初始化它。

List<String> strings = new ArrayList<String>();

抽象数据类型和特定实现的分离是面向对象编程的一个关键方面。

An ArrayList implements the List Abstract Data Type using an array as its underlying implementation. Access speed is virtually identical to an array, with the additional advantages of being able to add and subtract elements to a List (although this is an O(n) operation with an ArrayList) and that if you decide to change the underlying implementation later on you can. For example, if you realize you need synchronized access, you can change the implementation to a Vector without rewriting all your code.

事实上，ArrayList是专门为在大多数情况下替换低级数组构造而设计的。如果Java是今天设计的，那么完全有可能将数组完全排除在外，转而使用数组列表结构。

由于数组将所有数据保存在一个连续的内存块中(与list不同)，使用数组存储数千个字符串会导致问题吗?

In Java, all collections store only references to objects, not the objects themselves. Both arrays and ArrayList will store a few thousand references in a contiguous array, so they are essentially identical. You can consider that a contiguous block of a few thousand 32-bit references will always be readily available on modern hardware. This does not guarantee that you will not run out of memory altogether, of course, just that the contiguous block of memory requirement is not difficult to fufil.

我来这里是为了更好地感受使用列表而不是数组对性能的影响。我不得不为我的场景调整代码:数组/列表的~1000个整型，主要使用getter，即数组[j] vs. list.get(j)

从7个中选择最好的并不科学(前几个列表的速度慢2.5倍)，我得到了这样的结果:

array Integer[] best 643ms iterator
ArrayList<Integer> best 1014ms iterator

array Integer[] best 635ms getter
ArrayList<Integer> best 891ms getter (strange though)

用数组大约快30%

现在发表文章的第二个原因是，没有人会提到使用嵌套循环编写数学/矩阵/模拟/优化代码的影响。

假设你有三个嵌套层，而内部循环的速度是原来的两倍，那么你的性能就会下降8倍。一天就能完成的事情现在需要一个星期。

*编辑 这里非常震惊，我试图声明int[1000]而不是Integer[1000]

array int[] best 299ms iterator
array int[] best 296ms getter

使用Integer[] vs. int[]表示双倍的性能打击，带有迭代器的ListArray比int[]慢3倍。真的认为Java的列表实现类似于本机数组…

参考代码(多次调用):

    public static void testArray()
    {
        final long MAX_ITERATIONS = 1000000;
        final int MAX_LENGTH = 1000;

        Random r = new Random();

        //Integer[] array = new Integer[MAX_LENGTH];
        int[] array = new int[MAX_LENGTH];

        List<Integer> list = new ArrayList<Integer>()
        {{
            for (int i = 0; i < MAX_LENGTH; ++i)
            {
                int val = r.nextInt();
                add(val);
                array[i] = val;
            }
        }};

        long start = System.currentTimeMillis();
        int test_sum = 0;
        for (int i = 0; i < MAX_ITERATIONS; ++i)
        {
//          for (int e : array)
//          for (int e : list)          
            for (int j = 0; j < MAX_LENGTH; ++j)
            {
                int e = array[j];
//              int e = list.get(j);
                test_sum += e;
            }
        }

        long stop = System.currentTimeMillis();

        long ms = (stop - start);
        System.out.println("Time: " + ms);
    }

数组列表在内部使用数组对象来添加(或存储)对象 元素。换句话说，ArrayList由Array数据支持 结构。ArrayList的数组是可调整大小的(或动态的)。

Array比ArrayList快，因为ArrayList内部使用数组。如果我们可以直接在数组中添加元素，而间接地在数组中添加元素 数组通过数组列表总是直接机制比间接机制快。

在ArrayList类中有两个重载的add()方法:

add(Object):将一个对象添加到列表末尾。 add(int index, Object):将指定对象插入到列表的指定位置。

数组列表的大小如何动态增长?

public boolean add(E e)        
{       
     ensureCapacity(size+1);
     elementData[size++] = e;         
     return true;
}

An important point to note from the above code is that we are checking the capacity of the ArrayList, before adding the element. ensureCapacity() determines what is the current size of occupied elements and what is the maximum size of the array. If the size of the filled elements (including the new element to be added to the ArrayList class) is greater than the maximum size of the array then increase the size of the array. But the size of the array can not be increased dynamically. So what happens internally is new Array is created with the capacity

到 Java 6

int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1;

(更新)来自Java 7

 int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);

此外，旧数组中的数据被复制到新数组中。

数组列表中有开销方法这就是为什么数组比数组列表快。

不要在没有适当基准测试的情况下陷入优化的陷阱。正如其他人建议的那样，在做出任何假设之前使用分析器。

您所列举的不同数据结构具有不同的用途。列表在开头和结尾插入元素时非常有效，但在访问随机元素时却很困难。数组具有固定的存储，但提供快速的随机访问。最后，ArrayList通过允许数组增长来改进与数组的接口。通常，要使用的数据结构应该由如何访问或添加存储的数据来决定。

About memory consumption. You seem to be mixing some things. An array will only give you a continuous chunk of memory for the type of data that you have. Don't forget that java has a fixed data types: boolean, char, int, long, float and Object (this include all objects, even an array is an Object). It means that if you declare an array of String strings [1000] or MyObject myObjects [1000] you only get a 1000 memory boxes big enough to store the location (references or pointers) of the objects. You don't get a 1000 memory boxes big enough to fit the size of the objects. Don't forget that your objects are first created with "new". This is when the memory allocation is done and later a reference (their memory address) is stored in the array. The object doesn't get copied into the array only it's reference.

数组-当我们必须实现更快的结果获取时，它总是更好的

列表——执行插入和删除的结果，因为它们可以在O(1)中完成，这也提供了方便地添加、获取和删除数据的方法。更容易使用。

但是始终记住，当数据存储在数组中的索引位置是已知的时，数据的抓取将是快速的。

这可以通过对数组排序很好地实现。因此，这增加了获取数据的时间(即;存储数据+排序数据+寻找数据所在的位置)。因此，这增加了从数组中获取数据的额外延迟，即使它们可能擅长更快地获取数据。

因此，这可以用三元数据结构或三元数据结构来解决。如上所述，树数据结构在搜索数据时非常有效，对特定单词的搜索可以在O(1)量级上完成。当时间紧迫时;如果你必须快速搜索和检索数据，你可以使用三种数据结构。

如果你希望你的内存空间消耗更少，你希望有一个更好的性能，那么使用三元数据结构。这两个都适合存储大量的字符串(例如;比如字典里的单词)。