ArrayList & LinkedList

ArrayList

底层数据结构：ArrayList 基于动态数组实现，内部维护一个 Object 数组，默认初始容量为 10，当元素数量超过当前容量时会自动扩容。

• 随机访问效率高：由于基于数组，ArrayList 支持通过索引快速访问元素，时间复杂度为 O(1)。
• 插入和删除效率低：在中间或开头插入/删除元素时，需要移动后续元素，时间复杂度为 O(n)。
• 适合随机访问：对于频繁随机访问元素的场景，ArrayList 性能更好。

LinkedList

底层数据结构：LinkedList 基于双向链表实现，每个节点包含数据元素和指向前后节点的引用。

• 插入和删除效率高：在任意位置插入/删除元素时，只需调整相邻节点的引用，时间复杂度为 O(1)。
• 顺序访问效率低：由于基于链表，LinkedList 不支持随机访问，需要从头或尾开始遍历，时间复杂度为 O(n)。
• 适合频繁插入和删除：对于频繁插入和删除元素的场景，LinkedList 性能更好。

总结

• 如果需要频繁进行随机访问操作，应选择 ArrayList。
• 如果需要频繁进行插入和删除操作而访问操作较少，应选择 LinkedList。
• ArrayList 适合随机访问，LinkedList 适合插入和删除操作。

特殊情况：

头插法插入数据：

• ArrayList：使用头插法插入数据时，需要将已有元素依次向后移动，因为 ArrayList 在中间或开头插入元素的时间复杂度为 O(n)，效率较低。

• LinkedList：LinkedList 在头部插入元素时效率较高，只需要调整指针即可，时间复杂度为 O(1)。

• LinkedList 在头部插入元素时效率更高，因此使用头插法插入数据时，应该选择 LinkedList。

尾插法插入数据：

• ArrayList：使用尾插法插入数据时，由于 ArrayList 在末尾添加元素的时间复杂度为 O(1)，效率较高。
• LinkedList：LinkedList 在末尾插入元素时也需要调整指针，但时间复杂度也为 O(1)。
• 对于尾插法插入数据，无论是 ArrayList 还是 LinkedList 都能够以较高的效率进行插入操作。

使用头插法插入数据时应选择 LinkedList，而使用尾插法插入数据时，ArrayList 和 LinkedList 都可以达到较高的效率。