数组和链表是两种基础的数据结构，在 Java 中它们有着不同的特性和使用场景。以下是数组和链表的主要区别：
1. 数据存储方式
- 数组：在内存中是连续存储的，这意味着每个元素都紧挨着前一个元素存储。这种连续性使得通过索引快速访问数组中的任何元素成为可能。
- 链表：由一系列节点组成，每个节点包含数据部分和指向下一个节点的引用（对于双向链表，还包含指向前一个节点的引用）。这些节点可以分散在内存的不同位置。
2. 访问时间复杂度
- 数组：由于其连续存储特性，支持常数时间 O(1) 的随机访问，即可以通过索引直接定位到元素的位置。
- 链表：访问链表中的元素需要从头节点开始遍历，直到找到目标节点，因此访问时间为线性时间 O(n)，n 是节点数量。
3. 插入与删除操作
- 数组：
- 在数组开头或中间插入或删除元素效率低下，因为需要移动受影响的元素以保持数组的连续性。这样的操作通常为 O(n) 时间复杂度。
- 在数组末尾添加元素（如果数组未满）通常是 O(1)，但如果需要扩容，则会涉及创建新数组并复制旧数组内容的操作，这将导致 O(n) 的时间成本。
- 链表：
- 在链表的任意位置插入或删除元素都是 O(1)，前提是已经获得了对该位置的引用。对于单向链表，通常只能高效地在头部进行插入或删除；而双向链表则可以在两端高效操作。
- 然而，找到特定位置的节点仍然需要 O(n) 的时间，除非已经有了指向该位置的引用。
4. 内存分配
- 数组：一旦被创建，其大小固定不变（Java 中的
ArrayList除外，它是一个动态数组实现）。如果要改变大小，必须创建一个新的数组，并将现有元素复制过去。 - 链表：可以轻松地动态增长或缩减，因为每个节点独立分配内存，且仅需更新相邻节点的引用即可完成插入或删除操作。
5. 内存使用
- 数组：更紧凑，因为它只需要存储元素本身。
- 链表：每个节点除了存储数据外，还需要额外的空间来保存指向下一个（及可能的上一个）节点的引用，因此通常比数组占用更多的内存。
6. 实现复杂度
- 数组：相对简单，适用于固定大小的数据集合。
- 链表：实现较为复杂，尤其是在处理双向链表时，但提供了更大的灵活性，特别适合于频繁修改大小的数据集合。
总结
选择数组还是链表取决于具体的应用需求。如果你的应用需要频繁地按索引访问元素，并且不需要经常改变数组大小，那么数组可能是更好的选择。反之，如果应用需要频繁地在列表中间进行插入和删除操作，或者需要动态调整大小，链表可能会更加合适。在 Java 中，ArrayList 和 LinkedList 分别是基于数组和链表的数据结构实现，可以根据上述特点来选择使用哪一个。
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