《第二十一章 聚集框架 - List 接口》
一、引言在 Java 编程中，聚集框架是用于存储和操作一组对象的数据结构。List 接口作为聚集框架中的重要一员，为我们提供了有序、可重复的元素存储方式。在本章中，我们将重点探究 ArrayList 类和 LinkedList 类，并深入了解它们的特点、区别以及适用的场景。
二、ArrayList 类
（一）概述
ArrayList 是基于动态数组实现的 List 接口的实现类。
（二）特点
[*]随机访问效率高：通过索引可以快速获取元素。
[*]插入和删除元素效率较低：在中间位置插入或删除元素时，需要移动大量元素。
（三）适用场景
[*]频繁读取元素。
[*]已知元素数量，提前预留足够的空间。
（四）示例代码
import java.util.ArrayList;
public class ArrayListExample {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
list.add("Orange");
System.out.println("Element at index 1: " + list.get(1));
}
}
三、LinkedList 类
（一）概述
LinkedList 是基于双向链表实现的 List 接口的实现类。
（二）特点
[*]插入和删除元素效率高：只需修改指针，无需移动大量元素。
[*]随机访问效率较低：需要从头或尾遍历链表来获取指定元素。
（三）适用场景
[*]频繁举行插入和删除操作。
[*]不需要随机访问。
（四）示例代码
import java.util.LinkedList;
public class LinkedListExample {
public static void main(String[] args) {
LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
list.add("Orange");
list.addFirst("Strawberry");
list.removeLast();
System.out.println("First element: " + list.getFirst());
}
}
四、两者的区别
（一）数据结构
ArrayList 基于动态数组，LinkedList 基于双向链表。
（二）内存占用
ArrayList 可能会浪费一些内存空间，因为需要预留肯定的容量。LinkedList 每个节点除了存储数据还需要存储前后节点的引用，内存占用相对较高。
（三）性能
[*]随机访问：ArrayList 快，LinkedList 慢。
[*]插入和删除：ArrayList 在中间位置操作慢，LinkedList 快。
五、利用场景选择
（一）假如需要频繁随机访问元素，而且插入和删除操作较少，优先选择 ArrayList 。
例如，一个存储学生成绩的列表，重要用于查询和统计，很少举行插入和删除操作。
（二）假如插入和删除操作频繁，而随机访问需求较少，LinkedList 更合适。
比如，实现一个消息队列，新消息不断参加，旧消息不断被删除。
（三）综合思量
在实际应用中，需要根据详细的业务需求和性能要求来选择利用哪种 List 实现类。有时，也可以通过性能测试来确定最优的选择。
六、实际案例分析
（一）一个电商体系的商品库存管理
假如需要快速查询某个商品的库存数量，可能利用 ArrayList 。但假如经常需要在库存列表中添加或删除商品，LinkedList 更合适。
（二）在线谈天体系的消息存储
由于消息的发送和接收频繁，且不需要频繁随机访问某条特定的消息，LinkedList 可以更好地满意需求。
七、总结
ArrayList 和 LinkedList 都是 Java 中非常实用的 List 实现类，它们各自具有独特的特点和上风。理解它们的区别，并根据详细的利用场景举行选择，能够有用地提高程序的性能和效率。
希望通过本章的学习，您能够纯熟把握 ArrayList 和 LinkedList 的利用，在实际开发中做出明智的选择，构建出高效、可靠的 Java 程序。
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