List 是 Java 集合框架中最常用的接口之一，它繼承自 Collection 接口，具有有序性(元素按插入順序排列)和可重復(fù)性(允許存儲(chǔ)相同元素)的特點(diǎn)，支持通過索引位置訪問和操作元素。ArrayList 和 LinkedList 是 List 接口的兩個(gè)主要實(shí)現(xiàn)類，各自基于不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，適用場景存在差異。掌握 List 的基本用法及兩者的區(qū)別，能幫助開發(fā)者在實(shí)際開發(fā)中選擇更高效的集合實(shí)現(xiàn)。

　　一、Java 集合 List 的基本使用

　　List 接口的使用需先創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)類的對(duì)象(如 ArrayList 或 LinkedList)，再通過接口定義的方法操作元素，核心方法包括添加、刪除、查詢、修改等。

　　(一)創(chuàng)建 List 對(duì)象

　　// 導(dǎo)入List和ArrayList/LinkedList所在包import java.util.List;import java.util.ArrayList;import java.util.LinkedList;// 創(chuàng)建ArrayList對(duì)象(基于動(dòng)態(tài)數(shù)組)List<String> arrayList = new ArrayList<>();// 創(chuàng)建LinkedList對(duì)象(基于雙向鏈表)List<Integer> linkedList = new LinkedList<>();

　　(二)常用方法及示例

　　添加元素：add(E e)(末尾添加)、add(int index, E e)(指定位置插入)

　　List<String> list = new ArrayList<>();list.add("蘋果"); // 末尾添加：[蘋果]list.add(0, "香蕉"); // 索引0插入：[香蕉, 蘋果]

　　獲取元素：get(int index)(通過索引獲取)

　　String fruit = list.get(1); // 獲取索引1的元素："蘋果"

　　修改元素：set(int index, E e)(替換指定位置元素)

　　list.set(0, "橙子"); // 替換索引0的元素：[橙子, 蘋果]

　　刪除元素：remove(int index)(刪除指定位置元素)、remove(Object o)(刪除指定元素)

　　list.remove(1); // 刪除索引1的元素：[橙子]list.remove("橙子"); // 刪除元素"橙子"：[]

　　其他常用方法：

　　size()：返回元素個(gè)數(shù);

　　isEmpty()：判斷是否為空;

　　contains(Object o)：判斷是否包含指定元素;

　　clear()：清空所有元素。

　　二、ArrayList 與 LinkedList 的核心區(qū)別

　　ArrayList 和 LinkedList 均實(shí)現(xiàn)了 List 接口，但底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)致兩者在性能、內(nèi)存占用等方面存在顯著差異。

　　(一)底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

　　ArrayList：基于動(dòng)態(tài)數(shù)組實(shí)現(xiàn)，元素存儲(chǔ)在連續(xù)的內(nèi)存空間中，通過索引直接訪問(類似數(shù)組，但容量可動(dòng)態(tài)擴(kuò)容)。

　　LinkedList：基于雙向鏈表實(shí)現(xiàn)，元素存儲(chǔ)在非連續(xù)的節(jié)點(diǎn)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包含前驅(qū)、后繼指針和元素值，需通過指針遍歷訪問。

　　(二)性能對(duì)比

　　隨機(jī)訪問(get/set 操作)：

　　ArrayList 優(yōu)勢明顯：通過索引直接定位元素，時(shí)間復(fù)雜度為 O(1)(常數(shù)級(jí));

　　LinkedList 效率低：需從鏈表頭或尾遍歷至目標(biāo)索引，時(shí)間復(fù)雜度為 O(n)(線性級(jí))，元素越多，性能差距越大。

　　插入 / 刪除操作：

　　頭部 / 中間插入 / 刪除：LinkedList 更優(yōu)，只需修改節(jié)點(diǎn)指針，時(shí)間復(fù)雜度 O(1)(找到節(jié)點(diǎn)后);ArrayList 需移動(dòng)插入 / 刪除位置后的所有元素，時(shí)間復(fù)雜度 O(n)。

　　尾部插入 / 刪除：兩者性能接近，ArrayList 直接在末尾添加(若無需擴(kuò)容)，LinkedList 只需修改尾節(jié)點(diǎn)指針。

　　內(nèi)存占用：

　　ArrayList 內(nèi)存占用較緊湊，僅存儲(chǔ)元素本身(動(dòng)態(tài)數(shù)組可能預(yù)留部分容量，存在少量內(nèi)存浪費(fèi));

　　LinkedList 每個(gè)元素需額外存儲(chǔ)前后指針，內(nèi)存開銷更大。

　　(三)適用場景

　　優(yōu)先選擇 ArrayList：

　　頻繁進(jìn)行隨機(jī)訪問(如通過索引獲取元素);

　　元素?cái)?shù)量穩(wěn)定，插入 / 刪除操作主要在尾部;

　　對(duì)內(nèi)存占用較敏感的場景。

　　優(yōu)先選擇 LinkedList：

　　頻繁在頭部、中間進(jìn)行插入 / 刪除操作(如實(shí)現(xiàn)隊(duì)列、棧等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu));

　　元素?cái)?shù)量動(dòng)態(tài)變化大，且插入 / 刪除操作密集。

　　示例：性能差異體現(xiàn)

　　// 場景1：隨機(jī)訪問密集List<Integer> arrayList = new ArrayList<>();for (int i = 0; i < 10000; i++) { arrayList.add(i);}long start = System.currentTimeMillis();for (int i = 0; i < 10000; i++) { arrayList.get(i); // 高效：直接索引訪問}System.out.println("ArrayList隨機(jī)訪問耗時(shí)：" + (System.currentTimeMillis() - start) + "ms");// 場景2：中間插入密集List<Integer> linkedList = new LinkedList<>();start = System.currentTimeMillis();for (int i = 0; i < 1000; i++) { linkedList.add(0, i); // 高效：頭部插入只需修改指針}System.out.println("LinkedList頭部插入耗時(shí)：" + (System.currentTimeMillis() - start) + "ms");

　　三、使用注意事項(xiàng)

　　ArrayList 擴(kuò)容機(jī)制：默認(rèn)初始容量為 10，當(dāng)元素滿時(shí)自動(dòng)擴(kuò)容至原來的 1.5 倍(通過復(fù)制數(shù)組實(shí)現(xiàn))，頻繁擴(kuò)容會(huì)影響性能。若已知元素?cái)?shù)量，可在創(chuàng)建時(shí)指定容量(如new ArrayList<>(1000))，減少擴(kuò)容次數(shù)。

　　LinkedList 的遍歷效率：使用增強(qiáng) for 循環(huán)(foreach)或迭代器遍歷 LinkedList 效率較高，避免通過get(index)遍歷(性能極差)。

　　線程安全性：兩者均為非線程安全集合，多線程環(huán)境下需通過Collections.synchronizedList(List)包裝，或使用CopyOnWriteArrayList替代。

　　List 接口的使用需結(jié)合具體場景選擇實(shí)現(xiàn)類：ArrayList 適合隨機(jī)訪問為主的場景，LinkedList 適合插入 / 刪除密集的場景，不存在絕對(duì)的 “更好”，只有 “更合適”。掌握兩者的底層原理和性能特性，能幫助開發(fā)者寫出更高效的代碼，避免因選擇不當(dāng)導(dǎo)致的性能瓶頸。