java中List的底层数据结构 - 面试宝典
【摘要】 在Java中，List是一种有序的集合，可以存储任意类型的元素。List接口的常见实现类有ArrayList、LinkedList和Vector。ArrayList：底层数据结构是数组，数组的长度会根据需要进行动态扩容。当元素数量超过当前容量时，会创建一个更大的数组，并将原来的元素复制到新数组中。由于基于数组实现，ArrayList在随机访问（根据索引获取元素）方面具有良好的性能，时间复杂度...
在Java中，List是一种有序的集合，可以存储任意类型的元素。List接口的常见实现类有ArrayList、LinkedList和Vector。
- ArrayList：底层数据结构是数组，数组的长度会根据需要进行动态扩容。当元素数量超过当前容量时，会创建一个更大的数组，并将原来的元素复制到新数组中。由于基于数组实现，ArrayList在随机访问（根据索引获取元素）方面具有良好的性能，时间复杂度为O(1)，但在插入和删除元素时，需要移动后续元素，时间复杂度为O(n)。
- LinkedList：底层数据结构是双向链表，每个节点包含一个元素和两个指针，分别指向前驱节点和后继节点。由于链表的特性，LinkedList在插入和删除元素时具有较好的性能，时间复杂度为O(1)，但在随机访问方面性能较差，需要遍历链表，时间复杂度为O(n)。
- Vector：与ArrayList类似，底层数据结构也是数组，但Vector是线程安全的，通过使用synchronized关键字来保证线程安全。由于存在同步开销，Vector的性能相对较差，一般在不需要线程安全的场景下使用ArrayList。 综上所述，List的底层数据结构可以是数组（如ArrayList和Vector）或链表（如LinkedList），根据不同的需求选择合适的实现类。
下面是Java中List的底层数据结构的代码示例：
- ArrayList：
javaCopy codeimport java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class ArrayListExample {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
// 添加元素
list.add("Apple");
list.add("Banana");
list.add("Orange");
// 遍历元素
for (String fruit : list) {
System.out.println(fruit);
}
// 获取指定索引的元素
String element = list.get(1);
System.out.println("Element at index 1: " + element);
// 删除指定索引的元素
list.remove(0);
// 判断列表是否为空
boolean isEmpty = list.isEmpty();
System.out.println("Is list empty? " + isEmpty);
// 获取列表的大小
int size = list.size();
System.out.println("List size: " + size);
}
}- LinkedList：
javaCopy codeimport java.util.LinkedList;
import java.util.List;
public class LinkedListExample {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new LinkedList<>();
// 添加元素
list.add("Apple");
list.add("Banana");
list.add("Orange");
// 遍历元素
for (String fruit : list) {
System.out.println(fruit);
}
// 获取指定索引的元素
String element = list.get(1);
System.out.println("Element at index 1: " + element);
// 删除指定索引的元素
list.remove(0);
// 判断列表是否为空
boolean isEmpty = list.isEmpty();
System.out.println("Is list empty? " + isEmpty);
// 获取列表的大小
int size = list.size();
System.out.println("List size: " + size);
}
}以上代码示例分别展示了ArrayList和LinkedList的基本操作，包括添加元素、遍历元素、获取指定索引的元素、删除指定索引的元素、判断列表是否为空以及获取列表的大小。你可以根据需要选择合适的List实现类。
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