一、分析

前面有文章分析了列表的表裡方式，也就是“讀”的操作。本文將介紹表的“寫”操作：即插入、刪除、修改動作。

二、場景

1.插入元素

列表中我們使用最多的是ArrayList，下面看看他的插入（add方法）演算法，原始碼如下：

public void add(int index,E element){ 
    /*檢查下標是否越界，程式碼不在拷貝*/ 
    //若需要擴容，則增大底層陣列的長度 
    ensureCapacity(size + 1); 
    //給index下標之後的元素（包括當前元素）的下標加1，空出index位置（將elementData從index起始，複製到index+1的職位 
    System.arraycopy(elementData,index,elementData,index + 1,size - index); 
    //賦值index位置元素 
    elementData[index] = element; 
    //列表的長度+1 
    size++; 
} 
 

注意看arraycopy方法，只要是插入一個元素，其後的元素就會向後移動一位，雖然arraycopy是一個本地方法，效率非常高，但頻繁的插入，每次後面的元素都需要拷貝一遍，效率變低了，特別是在頭位置插入元素時。

那麼開發過程中確實會遇到插入元素的情況，我們一般使用LinkedList類即可。LinkedList是一個雙向的連結串列，它的插入只是修改相鄰元素next和previous引用，插入演算法（add方法）如下：

public void add(int index,E element){ 
    addBefore(element,(index==size?header:entry(index))); 
} 
 

這裡呼叫了私有addBefore方法，該方法實現在entry元素之前插入元素e的演算法，程式碼如下：

private Entry<E> addBefore(E e,Entry<E> entry){ 
    //組裝一個新的節點，previous指向原節點的前節點，next指向原節點 
    Entry<E> newEntry = new Entry<E>(e,entry,entry.previous); 
    //前節點的next指向自己 
    newEntry.previous.next = newEntry; 
    //後節點的previous指向自己 
    newEntry.next.previous = newEntry; 
 
    //長度+1 
    size++; 
    //修改計數器+1 
    modCount ++; 
 
    return newEntry; 
} 
 

這是一個典型的雙向連結串列插入演算法，把自己插入到連結串列，然後把前節點的next和後節點的previous指向自己。

經過實際測試得知，LinkedList的插入效率比ArrayList塊50倍以上。

且慢，增加元素還有一個add()方法(無引數)，該方法增加元素效能上基本沒有什麼差別，區別在於LinkedList生成一個新的Entry元素，其previous指向倒數第二個Entry，next置空；而ArrayList則是把元素追加到了陣列末尾而已。差別非常微小。

2.刪除元素

ArrayList刪除指定位置上的元素、刪除指定值元素，刪除一個下標範圍內的元素集等刪除動作，三者的實現原理基本相似，都是找到索引位置，然後刪除。我偶們常用的刪除下標的方法（remove方法）為例來看看刪除動作的效能到底如何，原始碼如下：

public E remove(int index){ 
    //下標校驗 
    RangeCheck(index); 
    //修改計數器+1 
    modCount++; 
    //記錄要刪除的元素 
    E oldValue = (E)elementData(index); 
    //有多少個元素向前移動 
    int numMoved = size - index - 1; 
    if(numMoved > 0) 
        //index後的元素向前移動一位 
        System.arraycopy(elementData,index + 1,elementData,index,numMoved); 
    //列表長度減1，並且最後一位設為null 
    elementData[--size] = null; 
    //返回刪除的值 
    return oldValue; 
} 

注意看,index位置後的元素都向前移動了一位，最後一個位置空出來了，這又是一次陣列拷貝，和插入一樣，如果資料量大，刪除動作必然會暴露出效能和效率方面的問題。

我們再來看看LinkedList的刪除動作，比如刪除指定位置元素，刪除頭元素等。我們看看最基本的刪除指定位置元素的方法remove，原始碼如下：

private E remove(Entry<E> e){ 
    //取得原始值 
    E result = e.element; 
    //前節點next指向當前節點的next 
    e.previous.next = e.next; 
    //後節點的previouse指向當前節點的previous 
    e.next.previous = e.previous; 
 
    //置空當前節點的next和previous 
    e.next = e.previous= null; 
    //當前元素置空 
    e.element = null; 
 
    //列表長度減1 
    size --; 
    //修改計數器+1 
    modCount++; 
 
    return result; 
} 

這也是雙向連結串列的標準刪除演算法，沒有任何耗時的操作，全部是引用指標的改變，效率自然就更高了。

實際測試可知，處理大批量的刪除操作，LinkedList比ArrayList塊40倍以上。

3.修改元素

寫操作還有一個動作：修改元素，在這點上LinkedList輸給了ArrayList，這是因為，LinkedList是順序存取的，因此定位元素必然是一個遍歷的過程，效率大大折扣。

我們來開set方法的程式碼：

public E set(int index,E element){ 
    //定位節點 
    Entry<E> e = entry(index); 
    E oldVal = e.element; 
    //節點元素替換 
    e.element = element; 
    return oldVal; 
} 

看似很簡潔，這裡使用了entry方法定位元素。而LinkedList這種順序取列表的元素定位方式會折半遍歷，這是一個極其耗時的操作。而ArrayList的修改動作則是陣列元素的直接替換，簡單高效。

在修改動作上，LinkedList比ArrayList慢的多，特別是進行大量修改的時候，完全不是在一個數量級上。

三、建議

經過上面的原始碼分析完成了LinkedList與ArrayList之間的PK，其中LinkedList勝兩局：刪除和插入效率高；ArrayList勝一局：修改元素效率高。

如果有大量的寫操作（更多的插入和刪除動作），推薦使用LinkedList。不過何為少量，何為大量呢？

這就依賴於正在開發的系統了，如果是一個實時的交易系統，即使寫操作少，，使用LinkedList也比ArrayList合適，因為此類系統爭分奪秒，多N個毫秒就可能會造成交易資料不準確。如果對於一個批量系統來說，幾十毫秒、幾百毫秒，甚至是幾千毫秒的差別意義並不大，這時使用LinkedList還是ArrayList就看個人愛好了。當然，如果系統處於效能臨界點，那就必須使用LinkedList。