Java中LinkedList的remove方法真的耗时O(1)吗？

这个问题其实来源于Leetcode的一道题目，也就是上一篇日志 LRU Cache。在使用LinkedList超时后，换成ArrayList居然AC了，而问题居然是在于List.remove(Object o)这个方法。

我们知道，链表和数组相比，最主要的特点就是add和remove的操作是O(1)的。Java中的链表一般使用LinkedList这个类型，数组一般使用ArrayList。它们同时implements了List这个interface，所以都有remove(int index)和remove(Object o)这两个方法。

普通意义上认为链表的remove操作是O(1)的，是因为对于某个给定的节点node，可以将它的前置节点的next直接置为node的下一个。而数组，则需要删除index处的元素，再将后面n个元素前移，所以需要O(n)的时间。

但是，在Java中果真如此吗？

细看JDK的源码，就可以发现，LinkedList的remove(int index)和remove(Object o)这两个方法都做不到O(1)的时间，而是O(n)。这是因为上面说的数据结构中的O(1)时间，是对于某个已经确定的节点。而LinkedList中，首先必须通过一个循环，找到第一个出现的Object o，或者走到index这个位置，再进行操作。也就是，有一个get的过程。

这时，虽然ArrayList的remove(int index)和remove(Object o)也是O(n)时间，但是移动耗费的时间远比LinkedList中往后寻址来的快得多，特别是元素很多的时候。JDK的源码里，这个操作是用System.arraycopy()来做的。所以，这时，LinkedList的最为坑爹的地方，也是最令人不解的地方就出现了——remove的操作居然比ArrayList还慢，而且慢的多！

而且，LinkedList需要内部维护一个数据结构，JDK 6中叫Entry，JDK 7中叫Node，这需要很多额外的内存。所以，除非急切需要LinkedList的Deque功能，任何情况下都应该使用ArrayList。其实，即使要用Deque，也有ArrayDeque。

所以，有时面试会问，在一个LinkedList list的遍历for循环中，不断执行remove(i)操作，时间复杂度是多少？其实是O(n^2)，而不是O(n)。但是，如果使用iterator，it.remove()的时间复杂度就是O(1)了，因为这时元素已经给定。并且，for循环中进行remove(i)操作是要影响下标的。remove过后每次i都必须i--。使用iterator可以有效避免这个问题。这里可以看到，虽然for循环比较直观，但是有时iterator还是非常好的。