Java入門 #16 - List と LinkedList の違い

List インターフェースとは

前回（#15）で学んだ ArrayList は、実は List というインターフェースを実装したクラスの1つです。

インターフェースとは「こういうメソッドを持っていますよ」という契約のようなものです。List インターフェースは「順序を持つコレクション」の共通操作（add / get / remove など）を定義しています。

List 型で宣言する利点

// Java 21
import java.util.List;
import java.util.ArrayList;

// 推奨: 型は List、実装は ArrayList
List<String> names = new ArrayList<>();
names.add("Alice");
names.add("Bob");

なぜ ArrayList<String> names ではなく List<String> names とするのか？

ArrayList と LinkedList の違い

どちらも List インターフェースを実装していますが、内部構造が異なります。

パフォーマンス比較の実例

以下の操作を10万回繰り返した場合の計算量イメージです。

LinkedList の基本操作

基本的なメソッドは ArrayList と同じですが、LinkedList 特有のメソッドもあります。

// Java 21
import java.util.LinkedList;

LinkedList<String> queue = new LinkedList<>();

// 末尾に追加（ArrayList と同じ）
queue.add("Alice");
queue.add("Bob");

// 先頭に追加（LinkedList 特有）
queue.addFirst("Charlie");  // ["Charlie", "Alice", "Bob"]

// 先頭を削除（LinkedList 特有）
String first = queue.removeFirst();  // "Charlie"

// 末尾を削除（LinkedList 特有）
String last = queue.removeLast();  // "Bob"

List の主要メソッド（共通）

ArrayList と LinkedList の両方で使える主要メソッドです。

不変リスト（List.of）

不変リストは、一度作ったら追加・削除・変更ができないリストです。Java 9 以降、List.of() で簡潔に作成できます。

// Java 21
import java.util.List;

// 不変リストを作成
List<String> colors = List.of("Red", "Green", "Blue");

System.out.println(colors.get(0));  // Red
System.out.println(colors.size());  // 3

// 変更しようとするとエラー
// colors.add("Yellow");  // UnsupportedOperationException

実践例: タスク管理（先頭挿入が頻繁）

先頭への挿入が頻繁な場合、LinkedList が有利です。

// Java 21
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<String> tasks = new LinkedList<>();

        // タスクを追加（先頭に緊急タスクを挿入する運用）
        tasks.add("メールチェック");
        tasks.add("資料作成");
        tasks.addFirst("緊急:バグ修正");  // 先頭に挿入

        System.out.println("現在のタスク:");
        for (String task : tasks) {
            System.out.println("- " + task);
        }

        // 先頭から順次処理
        while (!tasks.isEmpty()) {
            String current = tasks.removeFirst();
            System.out.println("処理中: " + current);
        }
    }
}

出力:

現在のタスク:
- 緊急:バグ修正
- メールチェック
- 資料作成
処理中: 緊急:バグ修正
処理中: メールチェック
処理中: 資料作成

選択のガイドライン

まとめ

次のステップ

Java入門 #17 - HashMap（キーと値のペア） で、キーと値を関連付けるマップ（辞書）を学びます。

参考リソース

• Oracle List API ドキュメント — List インターフェース公式リファレンス
• Oracle ArrayList API
• Oracle LinkedList API
• Java Collections Framework — 公式チュートリアル