Sự khác biệt giữa ArrayList và LinkedList trong Java là gì?

Trong Java, ArrayList và LinkedList đều là các lớp triển khai từ interface List, nhưng chúng có những đặc điểm và cách sử dụng khác nhau tùy thuộc vào nhu cầu cụ thể của ứng dụng. Dưới đây là một số sự khác biệt chính giữa ArrayList và LinkedList:

1. Cấu trúc dữ liệu nền tảng:

   • ArrayList: Dựa trên một mảng động, có khả năng tự động mở rộng và thu hẹp kích thước. Điều này cho phép truy cập ngẫu nhiên nhanh chóng đến các phần tử thông qua chỉ mục.
   • LinkedList: Dựa trên một danh sách liên kết đôi, mỗi phần tử (nút) chứa dữ liệu và hai tham chiếu đến nút trước và sau. Điều này tối ưu cho việc thêm hoặc xóa các phần tử ở bất kỳ vị trí nào trong danh sách.

2. Hiệu suất:

   • ArrayList: Cung cấp hiệu suất truy cập ngẫu nhiên nhanh chóng ($$O(1)$$) nhưng thêm và xóa phần tử, đặc biệt ở giữa danh sách, có thể chậm hơn do cần phải dịch chuyển các phần tử ($$O(n)$$).
   • LinkedList: Thêm và xóa phần tử có hiệu suất cao ($$O(1)$$) do chỉ cần thay đổi các tham chiếu. Tuy nhiên, truy cập ngẫu nhiên đến các phần tử chậm hơn ($$O(n)$$) vì cần phải duyệt qua danh sách từ đầu hoặc cuối.

3. Bộ nhớ:

   • ArrayList: Có thể sử dụng bộ nhớ hiệu quả hơn khi kích thước danh sách gần với kích thước mảng nền tảng. Tuy nhiên, khi mảng cần mở rộng, có thể tốn thêm bộ nhớ tạm thời để tạo mảng mới và sao chép các phần tử.
   • LinkedList: Mỗi phần tử trong danh sách liên kết đôi sử dụng thêm bộ nhớ cho hai tham chiếu đến nút trước và sau, dẫn đến việc sử dụng bộ nhớ không hiệu quả hơn so với ArrayList cho cùng một số lượng phần tử.

4. Sử dụng:

   • ArrayList thích hợp cho các ứng dụng cần truy cập ngẫu nhiên nhanh chóng đến các phần tử và khi kích thước danh sách không thay đổi thường xuyên.
   • LinkedList thích hợp cho các ứng dụng cần thêm hoặc xóa phần tử thường xuyên và không yêu cầu truy cập ngẫu nhiên nhanh chóng đến các phần tử.

Tóm lại, lựa chọn giữa ArrayList và LinkedList phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể về hiệu suất truy cập và thao tác trên danh sách trong ứng dụng của bạn.