Um Daten in Java effizient zu speichern und zu verwalten, werden häufig Sammlungen wie ArrayList und LinkedList verwendet. Diese beiden Klassen gehören zur Java Collections Framework und implementieren beide die List-Schnittstelle. Da beide die Daten in Listen speichern, könnten sie auf den ersten Blick ähnlich erscheinen. Es gibt jedoch wichtige Unterschiede in der internen Implementierung und Funktionalität, die sich sehr auf die Leistung auswirken können.
ArrayList: Eine ArrayList ist eine Größe veränderbare Array-ähnliche Datenstruktur, die in Java bereitgestellt wird. Sie speichert ihre Elemente in sequenziellen Speicherpositionen, ähnlich wie ein Array. Jedes Element in der ArrayList hat einen Index, beginnend bei 0. Dies ermöglicht eine schnelle Suche und Zugriff auf Elemente, da sie direkt durch ihren Index zugegriffen werden können.
Dynamischer Speicher
Die ArrayList passt ihre Größe dynamisch an, wenn Elemente hinzugefügt oder entfernt werden. Wenn die ArrayList voll ist und ein neues Element hinzugefügt wird, wird intern ein neuer Speicherbereich erstellt, der groß genug ist, um alle alten Elemente und das neue Element zu speichern. Die alten Elemente werden dann in den neuen Speicherbereich kopiert.
LinkedList: Im Gegensatz dazu ist eine LinkedList eine Datenstruktur bestehend aus Knoten. Jeder Knoten besteht aus Daten und einem Verweis auf den nächsten und / oder vorherigen Knoten. Da die Elemente nicht in sequentiellen Speicherpositionen gespeichert sind, müssen wir die Liste durchlaufen, um ein bestimmtes Element zu finden, was die Suche verlangsamt.
Elemente hinzufügen und entfernen
Aber LinkedLists sind beim Hinzufügen und Entfernen von Elementen schneller. Da jeder Knoten einen Verweis auf den nächsten und vorherigen Knoten hat, können wir einfach die Verweise ändern, um einen Knoten hinzuzufügen oder zu entfernen, ohne die gesamte Liste zu durchlaufen oder neu zu kopieren.
Die folgende Tabelle vergleicht ArrayList und LinkedList in verschiedenen Aspekten:
| Aspekt | ArrayList | LinkedList |
|---|---|---|
| Speicherstruktur | Dynamisches Array | Doppelt verkettete Liste |
| Suchleistung | Schnell (indexbasiert) | Langsam (muss durchlaufen) |
| Hinzufügen / Entfernen von Elementen | Langsam (kann erfordern, dass das Array neu kopiert wird) | Schnell (nur Verweisänderungen benötigt) |
Welche sollte man verwenden?
Ob man eine ArrayList oder LinkedList verwenden sollte, hängt vom spezifischen Anwendungsfall ab. Wenn häufiger auf Daten zugegriffen als sie hinzugefügt oder entfernt werden müssen, ist eine ArrayList die bessere Wahl. Wenn jedoch häufig Daten hinzugefügt oder entfernt werden müssen, ist eine LinkedList wahrscheinlich geeigneter.