ArrayList恒定时间和线性时间访问

Question

我一直在学习Java SE 7的技巧。我已阅读有关ArrayList的声明：

• 访问在恒定时间中执行。
• 插入 / 删除以线性时间执行。

我想知道什么是常量和线性时间访问？

Answer 1

恒定时间意味着每个操作执行所需的时间很难。

线性时间表示ArrayList越长（包含的对象越多），操作时间越长。连接是线性的，即time(op) <= CONST * #elements

在复杂性分析中，我们将其称为big O notation，线性时间为O(n)，常量时间为O(1)

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原因是：

• 访问是普通的阵列访问，它在RAM机器（例如外出PC）中持续进行。
• 插入/删除 - 如果它不在最后一个元素中，则需要移动所有后续元素:(插入请求向右移动，删除到左侧） - 因此您实际上需要线性数量的OP来执行插入/删除（除非它是最后一个元素）

Answer 2

含义是：

• 常量表示时间总是相同的，与List的长度无关。

  [常量时间在Big-O notation中也称为 O（1）

• 线性意味着List越长，时间越长，但是以线性方式，例如对包含20个元素的列表执行线性操作将需要两倍于包含10个元素的列表所需的时间。

  [线性时间在Big-O notation中也称为 O（n）

  预精化：当比较算法通常提供最差情况性能时，这意味着所需时间小于或等于线性。

在你的情况下，List的实现是基于数组（所以名称​​ ArrayList ），如下所示：

访问时间是不变的，因为当程序知道列表的第一个元素在哪里以及每个单元格有多大时，它可以使用简单的数学直接获取 n -th元素，如： / p>

element_n_cell = element_1_cell + (cell_size * n)

插入和删除更加耗时，原因有两个：

1. 当您在某个位置插入或删除元素时，需要移动以下所有元素。

2. 无法调整数组的大小，因此当您实例化一个新的ArrayList时，Java将创建一个具有预定义长度 s 的数组，并且它将使用相同的数组作为只要它适合。当您添加（s + 1） -th元素时，程序需要创建一个更大的数组并复制新数组中的所有元素。

Answer 3

理解恒定时间访问

java.util.ArrayList 实现了 java.util.RandomAccess 接口，这是一个标记接口，表示您可以直接访问此集合的任何元素。这也意味着访问任何元素都需要相同的时间（恒定时间）。

如果我们使用 java.util.LinkedList，访问最后一个元素比访问第一个元素需要更多的时间。