Java 面試題 - ArrayList 和 LinkedList 的區別，哪個集合是線程安全的？
在 Java 開發中，ArrayList和LinkedList是兩個常用的集合類，它們在數據結構和性能上有諸多不同，同時線程安全性也各有特點。深入理解這些差異，對于寫出高效且健壯的代碼至關重要。
ArrayList 和 LinkedList 的數據結構
ArrayList
ArrayList是基于動態數組實現的。它在內存中是連續存儲的，這意味著可以通過索引快速訪問元素。例如，要獲取ArrayList中第n個元素，時間復雜度為O(1)。不過，當需要在數組中間插入或刪除元素時，由于需要移動后續元素，時間復雜度會變為O(n)。
LinkedList
LinkedList是基于雙向鏈表實現的。每個節點包含數據以及指向前一個和后一個節點的引用。在鏈表中插入或刪除元素時，只需要修改相關節點的引用，時間復雜度為O(1)。但訪問鏈表中的元素時，需要從頭或從尾開始遍歷，時間復雜度為O(n)。
性能對比
插入和刪除性能：在列表中間插入或刪除元素時，LinkedList表現更好。比如在一個包含大量元素的集合中，需要在中間位置插入一個新元素，LinkedList只需修改幾個引用，而ArrayList則需要移動大量元素。
隨機訪問性能：ArrayList在隨機訪問時更快。例如，要頻繁訪問集合中不同位置的元素，ArrayList可以直接通過索引定位，而LinkedList則需要逐個遍歷節點。
線程安全性
ArrayList和LinkedList都不是線程安全的。在多線程環境下，如果多個線程同時對它們進行操作，可能會導致數據不一致或其他并發問題。例如，一個線程在向ArrayList中添加元素，另一個線程同時刪除元素，可能會使數組結構混亂。如果需要在多線程環境中使用這兩個集合，可以通過以下方式實現線程安全：
使用Collections.synchronizedList方法將它們包裝成線程安全的集合。
使用并發包中的CopyOnWriteArrayList，它在寫操作時會創建一個新的數組副本，讀操作則基于舊的數組，從而實現讀寫分離，保證線程安全。
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10 個算法題推薦
兩數之和：給定一個整數數組nums和一個目標值target，請在數組中找出和為目標值的兩個整數，并返回它們的數組下標。
最大子序和：給定一個整數數組nums，找到一個具有最大和的連續子數組（子數組最少包含一個元素），返回其最大和。
合并兩個有序數組：給定兩個有序整數數組nums1和nums2，將nums2合并到nums1中，使nums1成為一個有序數組。
鏈表反轉：反轉一個單鏈表。
二叉樹的前序遍歷：給定一個二叉樹，返回它的前序遍歷結果。
有效的括號：給定一個只包括'('，')'，'{'，'}'，'['，']'的字符串，判斷字符串是否有效。
數組中的第 K 個最大元素：在未排序的數組中找到第k個最大的元素。請注意，你需要找的是數組排序后的第k個最大的元素，而不是第k個不同的元素。
多數元素：給定一個大小為n的數組，找到其中的多數元素。多數元素是指在數組中出現次數大于? n/2 ?的元素。
爬樓梯：假設你正在爬樓梯。需要n階你才能到達樓頂。每次你可以爬1或2個臺階。你有多少種不同的方法可以爬到樓頂呢？
島嶼數量：給你一個由'1'（陸地）和'0'（水）組成的的二維網格，請你計算網格中島嶼的數量。島嶼總是被水包圍，并且每座島嶼只能由水平方向和 / 或豎直方向上相鄰的陸地連接形成。此外，你可以假設該網格的四條邊均被水包圍。
通過對ArrayList和LinkedList的深入理解，以及對推薦書籍的學習和算法題的練習，相信你在 Java 開發的道路上會不斷進階，能夠更好地應對各種技術挑戰，在項目實踐和職場中取得更好的成績。無論是在日常工作中優化代碼性能，還是在面試中展示扎實的技術功底，這些知識都將發揮重要作用。
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