`LinkedList` и `ArrayList` являются двумя разными реализациями интерфейса `List`, предназначенные для работы со списками объектов. Они имеют различные внутренние структуры данных, что влияет на их производительность в разных операциях.

ArrayList основан на динамическом массиве. Его элементы хранятся в массиве, размер которого автоматически увеличивается, когда количество элементов в списке превышает его емкость.

Преимущества:

• Быстрый доступ к элементам: Доступ к любому элементу по индексу выполняется за константное время \(O(1)\), так как внутренне используется массив.
• Меньше занимаемого места (по сравнению с `LinkedList`), если список не изменяется часто, так как `ArrayList` не хранит ссылки на предыдущий и следующий элементы.

Недостатки:

• Добавление и удаление элементов: Операции добавления и удаления элементов могут быть медленнее, особенно если операции выполняются в начале списка, так как это требует сдвига всех последующих элементов.
• Потребление памяти при росте списка: При увеличении размера списка `ArrayList` должен создать новый, больший массив и скопировать в него элементы из старого, что может быть ресурсоемкой операцией.

LinkedList реализует двусвязный список, где каждый элемент списка содержит ссылки на предыдущий и следующий элементы в списке.

Преимущества:

• Эффективное добавление и удаление: Добавление и удаление элементов выполняется за константное время \(O(1)\), так как не требуется сдвиг элементов. Достаточно изменить ссылки соседних элементов.
• Гибкость: `LinkedList` может использоваться как список, двусвязный список, стек или очередь.

Недостатки:

• Медленный доступ к элементам: Доступ к элементам по индексу требует времени \(O(n)\) в худшем случае, так как приходится проходить список от начала или конца до нужного элемента.
• Большее потребление памяти: Каждый элемент списка хранит не только данные, но и две ссылки на предыдущий и следующий элементы, что увеличивает общее потребление памяти.

Выбор между LinkedList и ArrayList зависит от конкретных требований к производительности приложения:

Используйте `ArrayList`:

•  Если в приоритете быстрый доступ к элементам по индексу.
•  Если операции добавления и удаления элементов выполняются преимущественно в конце списка или не являются основной операцией.

Используйте `LinkedList`:

•  Если приложение интенсивно добавляет и удаляет элементы, особенно в начале или середине списка.
•  Если нужны функциональные возможности двусвязного списка или необходимо реализовать структуры данных, такие как стеки и очереди.

Выбор между этими двумя структурами данных должен базироваться на их производительностных характеристиках в контексте конкретного использования.

Feb. 22, 2024, easyoffer

ArrayList это список, реализованный на основе массива, а LinkedList — это классический двусвязный список, основанный на объектах с ссылками между ними.

ArrayList:

• доступ к произвольному элементу по индексу за константное время O(1);
• доступ к элементам по значению за линейное время O(N);
• вставка в конец в среднем производится за константное время O(1);
• удаление произвольного элемента из списка занимает значительное время т. к. при этом все элементы, находящиеся «правее» смещаются на одну ячейку влево (реальный размер массива (capacity) не изменяется);
• вставка элемента в произвольное место списка занимает значительное время т. к. при этом все элементы, находящиеся «правее» смещаются на одну ячейку вправо;
• минимум накладных расходов при хранении.

LinkedList:

• на получение элемента по индексу или значению потребуется линейное время O(N);
• но доступ к первому и последнему элементу списка всегда осуществляется за константное время O(1) — ссылки постоянно хранятся на первый и последний элемент;
• на добавление и удаление в начало или конец списка потребуется константное O(1);
• вставка или удаление в/из произвольного место константное O(1);
• но поиск позиции вставки и удаления за линейное время O(N);
• требует больше памяти для хранения такого же количества элементов, потому что кроме самого элемента хранятся еще указатели на следующий и предыдущий элементы списка.

В целом, LinkedList в абсолютных величинах проигрывает ArrayList и по потребляемой памяти, и по скорости выполнения операций.   LinkedList предпочтительно применять, когда нужны частые операции вставки/удаления или в случаях, когда необходимо гарантированное время добавления элемента в список.

Oct. 21, 2023, Источник