为什么在 LinkedList 末尾添加元素比 ArrayList 花费更长的时间？

Question

我了解到在 LinkedList 的末尾添加一个元素是 O(1)，因为我们只是将 object 添加到列表的最后一个节点并且 ArrayList 也是 O(1)，但最坏的情况是 O(n ) 因为当数组中没有空间时必须调整大小。 我试图对其进行测试，期待我学到的结果，但是 ArrayList 在添加 1000 万个元素方面比 LinkedList 快得多。

经过多次尝试，ArrayList 大约需要 570 毫秒，而 LinkedList 大约需要 1900 毫秒。

public static void listPractice(List<String> test) {
    long startTime = System.currentTimeMillis();
    for (int i = 0; i < 10_000_000; i++) {
        test.add(String.valueOf(i));
    }
    System.out.println(System.currentTimeMillis() - startTime);

}

看起来很奇怪。 我一直在阅读其他讨论，我看到很多程序员说 LinkedList，简而言之，有点糟糕。 这是证据，还是只是我缺少的东西？

Answer 1

向数组添加元素（不需要调整大小）需要将引用复制到空单元格中，并增加数组中 object 元素的计数。

将元素添加到链表需要分配一个新节点，将前最后一个条目的“下一个”链接指向新的最后一个条目，将新条目的“下一个”归零，将头部的“最后一个”链接指向新条目，并将新条目的上一个链接指向前一个最后一个条目。 然后将 object 引用复制到新节点中，并增加列表中元素的计数。

简而言之，链表比数组版本需要分配和多 4 次写入。

但是，如果您认为链表很糟糕，请尝试在您反复从包含 1000 万个条目的数组中删除最前面的元素的情况下使用数组。

有一些技术可以避免必须将所有条目打乱到数组中，但除非它是一个循环数组，否则它可能会打乱。 我见过的 ArrayList 来源会进行洗牌，因此删除 10,000,000 个条目中的第一个将使剩余的 9,999,999 个条目向下移动。 删除下一个条目将不得不向下移动剩余的 9,999,998 个条目......

更不用说您的 1000 万个条目数组需要能够获得连续的 40 或 80 兆字节的 memory。

教训是，不同的数据结构有不同的甜蜜点。