LinkedList'i bir aptala anlatır gibi anlatır mısın? ArrayList ile karşılaştır

Tabii, LinkedList yani bağlı liste, veri yapılarından biridir ve birbirine bağlı düğümlerden (nodes) oluşur. Bunu anlamak için bir tren setini düşünelim:

Düğümler (Nodes): Her düğüm bir tren vagonuna benzer. Her vagonun içinde bir değer (veri) ve bir sonraki vagona (düğüme) işaret eden bir bağlantı bulunur.

Bağlantılar (Links): Her vagonun sonunda bir kancası vardır. Bu kanca, bir sonraki vagona (düğüme) bağlanır. LinkedList'te de her düğüm, bir sonraki düğüme bir referans ile bağlanır.

Baş ve Son: Trenin başında bir lokomotif ve sonunda bir kuyruk vagonu vardır. LinkedList'te de genellikle bir 'baş' düğümü ve bir 'son' düğümü bulunur. Baş düğümü, listenin ilk elemanını işaret ederken, son düğüm genellikle son elemanı veya bir 'null' referansını işaret eder.

Ekleme ve Çıkarma İşlemleri: Bir trene vagon eklemek veya çıkarmak için, o vagonların bağlantılarını ayarlamak gerekir. LinkedList'te de bir düğüm eklemek veya çıkarmak, bağlantıları güncellemek demektir. Örneğin, yeni bir düğüm eklemek için, o düğümü listenin uygun yerine koyup, önceki ve sonraki düğümlerin bağlantılarını o düğüme yönlendirmek gerekir.

Arama İşlemleri: Bir tren vagonunu bulmak için genellikle baştan sona doğru ilerlemek gerekir. LinkedList'te de bir değeri bulmak için genellikle baştan itibaren düğümler tek tek kontrol edilir.

LinkedList'in avantajı, dinamik bir yapıda olması ve veri eklemesi veya çıkarması yaparken, sabit bir boyut sınırının olmamasıdır. Dezavantajı ise, arama işlemlerinin zaman alması ve her düğümün ekstra hafıza alanı gerektirmesidir (çünkü her düğüm, hem veriyi hem de bir sonraki düğüme olan bağlantıyı saklamak zorundadır).

User

Linked List'in ortasına eleman eklemek ArrayListin ortasına eleman eklemekten daha pahalı bir işlem midir?

ChatGPT

Linked List'in ortasına eleman eklemek, ArrayList'in ortasına eleman eklemekten genellikle daha az pahalı bir işlemdir. Bunun nedenlerini inceleyelim:

Linked List'te Ekleme:

Linked List'te ortasına bir eleman eklemek için, öncelikle ekleme yapılacak konuma kadar ilerlemek gerekir. Bu işlem, listenin boyutuna bağlı olarak zaman alabilir, çünkü baştan itibaren veya en uygun durumda sondan itibaren düğümler tek tek ziyaret edilmelidir.

Ekleme yapılacak noktaya ulaşıldığında, yeni düğümün önceki düğümle ve sonraki düğümle bağlantılarını ayarlamak gerekiyor. Bu, sadece birkaç referansın güncellenmesi anlamına gelir ve bu işlem oldukça hızlıdır.

ArrayList'te Ekleme:

ArrayList'te ortasına eleman eklemek için, eklenen elemanın konumundan itibaren sonraki tüm elemanların birer pozisyon ileri kaydırılması gerekmektedir. Bu, ekleme işleminden sonra dizinin bu kısmındaki her eleman için bir kopyalama işlemi anlamına gelir.

Eğer ArrayList kapasitesini aşarsa, daha büyük bir dizi oluşturulur ve tüm elemanlar yeni diziye kopyalanır. Bu da ek maliyet ve zaman gerektirir.

Sonuç:

Linked List'te, özellikle ekleme yapılacak pozisyonu bulma maliyeti dışında, ekleme işlemi genellikle hızlı ve verimlidir çünkü sadece bazı referansların güncellenmesi gerekir.

ArrayList'te ise, ekleme işlemi, mevcut elemanların kaydırılmasını gerektirir ve bu, özellikle listesi büyük olduğunda maliyetli olabilir.

Dolayısıyla, ortasına ekleme işlemi açısından Linked List, ArrayList'e göre genellikle daha verimli bir seçenektir. Ancak bu, erişim zamanı, bellek kullanımı ve diğer faktörlerle ilgili diğer avantaj ve dezavantajları göz ardı etmemek gerektiği anlamına gelmez.

Başa ve sona eklemelerde ArrayList ile karşılaştır

Başa ve sona eklemeler söz konusu olduğunda, ArrayList ve Linked List arasındaki performans farklarını incelemek önemlidir. Her iki veri yapısının bu işlemleri nasıl gerçekleştirdiğine ve bunların maliyetlerine bakalım:

Başa Ekleme

ArrayList:

Başa Ekleme: ArrayList'te başa eleman eklemek, tüm mevcut elemanların bir pozisyon ileri kaydırılmasını gerektirir. Bu, dizideki eleman sayısına bağlı olarak maliyetli bir işlem olabilir.

Yeniden Boyutlandırma: Eğer ArrayList kapasitesi dolmuşsa, daha büyük bir diziye taşıma işlemi gerçekleşir ki bu da ekstra maliyet getirir.

Linked List:

Başa Ekleme: Linked List'te başa eleman eklemek, yeni bir düğüm oluşturup bu düğümü mevcut baş düğümüne bağlamak ve yeni düğümü yeni baş düğümü olarak ayarlamak kadar basittir. Bu işlem, sabit zaman alır ve oldukça verimlidir.

Sona Ekleme

ArrayList:

Sona Ekleme: ArrayList'te sona ekleme genellikle hızlıdır çünkü bu işlem, mevcut son elemandan sonraki boş pozisyona yeni bir eleman yerleştirmekten ibarettir.

Yeniden Boyutlandırma: Ancak, yine, eğer dizi kapasitesi aşılmışsa, tüm dizi yeni, daha büyük bir diziye kopyalanmalıdır, bu da ek maliyet getirir.

Linked List:

Sona Ekleme: Eğer son düğümün referansı tutuluyorsa, Linked List'te sona ekleme de oldukça hızlıdır. Yeni bir düğüm oluşturulur ve mevcut son düğümün sonraki elemanı olarak eklenir.

Son Düğüm Bilinmiyorsa: Ancak, eğer son düğümün referansı bilinmiyorsa ve her seferinde bulunması gerekiyorsa, bu, listeyi sonuna kadar taramak anlamına gelebilir ve bu da zaman alıcı olabilir.

Genel Değerlendirme

Başa Ekleme: Linked List, ArrayList'e göre başa ekleme işleminde genellikle daha verimlidir.

Sona Ekleme: ArrayList, sona ekleme için genellikle daha hızlıdır, özellikle son düğümün referansı Linked List'te her zaman tutulmuyorsa. Ancak, ArrayList'in yeniden boyutlandırılması gerektiğinde maliyet artabilir.

Bellek Kullanımı: Linked List, her düğüm için ekstra hafıza (referanslar için) gerektirirken, ArrayList daha kompakt bir hafıza kullanımına sahiptir.

Sonuç olarak, hangi veri yapısının kullanılacağı, uygulamanın ihtiyaçlarına ve hangi tür ekleme işlemlerinin daha sık gerçekleşeceğine bağlıdır.

Belirli bir index'e gitmeyi karşılaştır

Belirli bir indekse gitme işlemi, ArrayList ve Linked List arasında önemli performans farklılıkları gösterir. Bu işlemlerin her iki veri yapısı içinde nasıl gerçekleştiğini karşılaştıralım:

ArrayList'te Belirli Bir İndekse Gitmek

Doğrudan Erişim: ArrayList, temelde bir dizi üzerine kuruludur. Bu, herhangi bir indekse doğrudan ve sabit zaman içinde (O(1)) erişim sağlar. Yani, indeks belirtildiğinde, ArrayList bu konumdaki elemana hemen ulaşabilir.

Verimlilik: Bu, okuma işlemlerinde, özellikle sık sık rastgele erişim gerektiren durumlarda, ArrayList'i oldukça verimli kılar.

Linked List'te Belirli Bir İndekse Gitmek

Sıralı Erişim: Linked List'te, herhangi bir indekse gitmek için, listenin başından (veya en iyi senaryoda sonundan) itibaren o noktaya kadar tüm düğümlerin sırayla ziyaret edilmesi gerekir. Bu, aradığınız elemana ulaşmak için ortalama olarak listeyi yarısına kadar veya tamamını taramanız gerektiği anlamına gelir.

Zaman Karmaşıklığı: Bu işlem, listenin uzunluğuna bağlı olarak lineer zaman alır (O(n)). Yani, listenin boyutu büyüdükçe, belirli bir indekse ulaşma süresi de artar.

Karşılaştırma ve Değerlendirme

Erişim Zamanı: ArrayList, herhangi bir indekse erişimde Linked List'e göre çok daha hızlıdır. Eğer sık sık belirli indekslerdeki elemanlara erişmeniz gerekiyorsa, ArrayList bu durum için çok daha uygun bir seçenektir.

Uygulama Senaryoları: Linked List, başa veya sona ekleme gibi işlemlerde avantaj sağlasa da, rastgele erişim gerektiren durumlarda performansı düşüktür. Bu nedenle, eğer uygulamanızda sık sık belirli indekslerdeki elemanlara erişim gerekiyorsa, Linked List bu ihtiyaca verimli bir şekilde yanıt veremez.

Tasarım Tercihi: Veri yapısı seçimi, uygulamanın gereksinimlerine ve hangi işlemlerin daha sık gerçekleştirileceğine bağlıdır. Eğer rastgele erişim sıkça gerekiyorsa, ArrayList tercih edilmelidir. Eğer listede sık sık ekleme ve silme işlemleri yapılacaksa ve bu işlemler başta veya sonda gerçekleşecekse, Linked List daha uygun olabilir.