Java中的時間復雜性

Question

對於方法，添加ArrayList Java API狀態：

添加操作以分攤的常量時間運行，即添加n個元素需要O（n）時間。

我想知道當使用LinkedList的add方法時，它是否是同一時間復雜度，線性。

Answer 1

這取決於您要添加的位置。 例如，如果在ArrayList中添加到列表的前面，則實現將不得不每次都移動所有項目，因此添加n個元素將以二次方式運行。

類似於鏈表，JDK中的實現保持指向頭部和尾部的指針。 如果你繼續附加在尾部，或者在頭部前面，則操作將在n個元素的線性時間內運行。 如果您追加到其他位置，則實現必須在鏈接列表中搜索正確的位置，這可能會使運行時更糟糕。 同樣，這取決於插入位置; 如果你插入列表的中間，你會得到最差的時間復雜度，因為必須遍歷最大數量的元素來找到插入點。

實際的復雜程度取決於您的插入位置是否恆定（例如，始終位於第10個位置），或者是列表中項目數量的函數（或者對其進行任意搜索）。 第一個會給你O（n）一個稍差的常數因子，后者O（n ^ 2）。

Answer 2

在大多數情況下， ArrayList在add()方法上優於LinkedList ，因為它只是保存指向數組的指針並遞增計數器。

但是，如果woking數組不夠大，則ArrayList會ArrayList工作數組，分配一個新數組並復制內容。 這比向LinkedList添加新元素要慢 - 但如果你經常添加元素，那么只會發生O（log（N））次。

當我們談論“攤銷”的復雜性時，我們會計算一些參考任務的平均時間。

所以，回答你的問題，它的復雜性不同：它在大多數情況下要快得多（盡管仍然是O（1）），有時候要慢得多（O（N））。 使用分析器可以更好地檢查對您有什么好處。

Answer 3

如果你的意思是add(E)方法（不是add(int, E)方法），答案是肯定的，將單個元素添加到LinkedList的時間復雜度是恆定的（添加n個元素需要O（n）時間）

正如Martin Probst指出的那樣 ，不同的位置會產生不同的復雜性，但是add(E)操作總會將元素附加到尾部，從而導致一個恆定的（攤銷的）時間操作