哪个列表实现最适合从正面和背面移除和插入？

Question

我正在研究一种算法，该算法将一小组对象存储为一组较大对象的子列表。 对象本质上是有序的，因此需要有序列表。

执行的最常见操作将按频率顺序执行：

1. 从列表中检索第n个元素（对于某些任意n）
2. 将单个插入列表的开头或结尾
3. 从列表中删除第一个或最后一个n个元素（对于某些任意n）

从中间移除和插入将永远不会完成，因此无需考虑其效率。

我的问题是List的实现对Java中的这个用例最有效（即LinkedList，ArrayList，Vector等）？ 请通过解释不同数据结构的实现来捍卫您的答案，以便我做出明智的决定。

谢谢。

注意

不，这不是一个功课问题。 不，我没有可以为我工作的军队研究助理。

Answer 1

根据您的第一个标准（任意访问），您应该使用ArrayList。 ArrayLists（和一般的数组）在恒定时间内提供查找/检索。 相比之下，在LinkedList中查找项目需要线性时间。

对于ArrayLists，最后插入或删除是免费的。 它也可能与LinkedLists有关，但这将是一个特定于实现的优化（否则它是线性的）。

对于ArrayLists，前面的插入或删除需要线性时间（一致地重用空间，这些可能会变得不变，具体取决于实现）。 列表前面的LinkedList操作是不变的。

最后两个用例在某种程度上相互平衡，但最常见的情况肯定是基于阵列的存储。

至于基本的实现细节：ArrayLists基本上只是内存的连续部分。 如果你知道开头的位置，你可以只做一个添加来找到任何元素的位置。 前面的操作是昂贵的，因为可能必须移动元件以腾出空间。

LinkedLists在内存中是不相交的，由彼此链接的节点组成（引用第一个节点）。 要查找第n个节点，您必须从第一个节点开始并按照链接进行操作，直到到达所需节点。 前面的操作只需要创建一个节点并更新你的开始指针。

Answer 2

我投票支持双链表。 http://docs.oracle.com/javase/6/docs/api/java/util/Deque.html

Answer 3

可能用于此目的的最佳数据结构是使用动态数组实现的双端队列 ，该动态数组基本上是一个ArrayList ，它开始将元素添加到内部数组的中间而不是开头。 不幸的是，Java的ArrayDeque不支持查找第n个元素。

但是，很容易自己实现（或查找现有的实现），然后所有三个描述的操作都可以在O（1）中完成。

Answer 4

如果你不担心效率，你可以用arrayList完成所有这些操作，并且最小化混乱。

如果我只插入前端或末端，我会使用某种队列或堆栈。 他们的开销最小。 或者您也可以使用链接列表。

要从第一个或最后一个中删除N个元素，我将使用链接列表，您可以删除一个节点以及之前或之后的节点。 即如果我删除前5个元素只删除第5个元素，之前的元素将消失。 此外，如果我删除最后6个元素只删除第6个到最后一个，其余的将消失。 而且java会为你做垃圾收集。 对于该操作，这将是（1）的顺序。

这是一个功课问题吗？

Answer 5

绝对是去LinkedList。 对于在列表的开头/结尾插入值和删除列表中的第一个/最后一个元素，它都在O（1）中运行。 这是因为需要改变以执行这些操作的所有操作只需要几个指针，这是一个成本最低的操作。

虽然ArrayLists在O（1）中检索第n个元素，而LinkedLists在O（n）中检索第n个元素，但ArrayLists在插入元素时会冒险调整它们的大小。 当为ArrayList分配的内存用完并且您尝试插入另一个元素时，您认为会发生什么？ 那么发生的事情是ArrayList重复自身然后分配更多的内存（相当于它最初分配的两倍），这是一个非常昂贵的操作。 LinkedLists没有这个问题，因为所有这一切都是添加一个指针。

我对Java Vectors知之甚少，但如果它们像C ++向量一样，那么它们与ArrayLists非常相似。

我希望这有帮助。

Answer 6

long to Object的java.util.TreeMap，并使用i + tm.firstKey（）的索引