数组和链表，应该算是最基本的数据结构了吧。
最近在帮公司招人，这个问题我几乎是必问的，然而还是有很多同学答不上来呀，不禁让人唏嘘感慨，基础知识大家还是要多补补哦！

长度一百万的数组，get(0)和get(999999)性能有区别吗？
回答这个问题之前，先来看看数组和链表的一个区别，这样再回过头来看答案时，就会很清晰。

数组

数组（Array）是有序的元素序列。若将有限个类型相同的变量的集合命名，那么这个名称为数组名。组成数组的各个变量称为数组的分量，也称为数组的元素，有时也称为下标变量。用于区分数组的各个元素的数字编号称为下标。数组是在程序设计中，为了处理方便，把具有相同类型的若干元素按有序的形式组织起来的一种形式。这些有序排列的同类数据元素的集合称为数组。

数组是一种最常用的线性数据结构，它的特点是内存连续，随机访问速度极快。

为什么数组随机访问速度极快？

数组的随机访问速度快，这主要依赖于连续的物理内存。因为内存是连续的，且每个元素占用的空间是等长的，所以不管数组多长，不管访问哪个元素，时间复杂度都是O(1)，整个访问过程都只需要两次寻址。

数组的随机访问速度快，但是元素的插入和删除效率较低。
使用ArrayList，插入元素时，插入下标后的所有元素均需要往后移动一位。删除元素时，删除下标后的所有元素均需要向前移动一位。

链表

链表又细分为单向链表、双向链表、循环链表。

单向链表
每个节点维护一个额外的next属性，指向下一个节点。

双向链表
每个节点维护两个额外的属性prev和next，分别指向上一个节点和下一个节点。

循环链表
和双向链表一样，区别是头尾节点是相连的。

链表的优点就是数据的删除、添加速度很快，元素不用移动位置，只需要修改头尾指针的指向就可以了。

缺点是随机访问性能很差，为什么这么说呢？
当使用链表去访问下标数据时，流程大致如下，伪代码：

class Linked{Object data;Linked prev;Linked next;Object get(int index){Linked node = this;while (index > 0) {node = this.next;index--;}return node.data;}
}

链表没有下标，不像数组可以根据下标+步长直接算出元素的内存地址。链表需要通过访问next节点，不断的寻址，一个一个往下找，时间复杂度是O(n)。

数组和链表的性能对比

理论讲完了，该实战一下这两者的性能差距到底几何。

分别创建一百万长度的数组和链表，访问1万次最后的元素：

class Test{static int len = 1000000;public static void main(String[] args) {array();linked();}static void array(){List list = new ArrayList(len);for (int i = 0; i < len; i++) {list.add(i);}long t1 = System.currentTimeMillis();for (int i = 0; i < 10000; i++) {list.get(len-1);}long t2 = System.currentTimeMillis();System.out.println("数组耗时:"+(t2 - t1));}static void linked(){List list = new LinkedList();for (int i = 0; i < len; i++) {list.add(i);}long t1 = System.currentTimeMillis();for (int i = 0; i < 10000; i++) {list.get(len-1);}long t2 = System.currentTimeMillis();System.out.println("链表耗时:"+(t2 - t1));}
}

控制台输出：

What？？？说好的数组随机访问速度极快呢？？？怎么没体现出来？？？

哈哈，别着急，速度没区别是因为JDK对LinkedList.get()方法做了一些优化。

单纯的访问最后一个元素，数组和链表几乎没区别，都是两次寻址就能定位到元素。
知道原因后，代码改起来就简单了，访问中间的元素不就可以了嘛。

将list.get(len-1)改为list.get(len/2)，代码就不重复贴了，再次测试，结果如下：

看到没，效果是不是非常明显，数组耗时1毫秒，而链表用了整整23秒多，碾压式的胜利啊。
而且，链表的耗时会随着List长度的增加而增加，数组不管长度多少，性能都不会波动，原因前面已经说过了。

尾巴

长度一百万的数组，get(0)和get(999999)性能有区别吗？
相信通过这篇文章，我不说答案，大家也都知道了！！！

由于数组的内存是连续的，当需要创建长度很大的集合时，JVM很可能由于找不到一块很大的连续内存而导致内存溢出，这时可以考虑使用链表。

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