写在前面：分享技术，共同进步，把之前写的笔记搬运至博客，*有不足请见谅，相关意见可评论告知 ╰(￣ω￣ｏ)
编程路漫漫，学习无止尽！
文章目录
数据结构
常见的数据结构
数据存储的常用结构有：栈、队列、数组、链表和红黑树。
栈
栈：stack,又称堆栈，它是运算受限的线性表，其限制是仅允许在标的一端进行插入和删除操作，
不允许在其他任何位置进行添加、查找、删除等操作。
元素的存取的特点
- 先进后出（即，存进去的元素，要在后它后面的元素依次取出后，才能取出该元素）
- 栈的入口、出口的都是栈的顶端位置。
这里两个名词需要注意：
- 压栈：就是存元素。即，把元素存储到栈的顶端位置，栈中已有元素依次向栈底方向移动一个位置。
- 弹栈：就是取元素。即，把栈的顶端位置元素取出，栈中已有元素依次向栈顶方向移动一个位置。
队列
- 队列：queue,简称队，它同堆栈一样，也是一种运算受限的线性表，其限制是仅允许在表的一端进行插入，而在表的另一端进行删除。
元素的存取的特点：
- 先进先出（即，存进去的元素，要在后它前面的元素依次取出后，才能取出该元素）
- 队列的入口、出口各占一侧。
数组
- 数组:Array,是有序的元素序列，数组是在内存中开辟一段连续的空间，并在此空间存放元素。
元素的存取的特点： - 查找元素快：通过索引，可以快速访问指定位置的元素
- 增删元素慢，原因涉及创建新数组，复制数据等操作
链表
-
链表:linked list,由一系列结点node（链表中每一个元素称为结点）组成，结点可以在运行时i动态生成。每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域。我们常说的链表结构有单向链表与双向链表，
单向链表：无序
双向链表：有序
单向链表元素的存取的特点： -
多个结点之间，通过地址进行连接。
-
查找元素慢：想查找某个元素，需要通过连接的节点，依次向后查找指定元素
-
增删元素快：
-
增加元素：只需要修改连接下个元素的地址即可。
-
删除元素：只需要修改连接下个元素的地址即可。
-
红黑树
- 二叉树：binary tree ,是每个结点不超过2的有序树（tree） 。
红黑树，红黑树本身就是一颗二叉查找树，将节点插入后，该树仍然是一颗二叉查找树。也就意味着，树的键值仍然是有序的。
红黑树的约束:
- 节点可以是红色的或者黑色的
- 根节点是黑色的
- 叶子节点(特指空节点)是黑色的
- 每个红色节点的子节点都是黑色的
- 任何一个节点到其每一个叶子节点的所有路径上黑色节点数相同
红黑树的特点:
速度特别快,趋近平衡树,查找叶子元素最少和最多次数不多于二倍
List集合
Collection中的常用几个子类（java.util.List集合、java.util.Set集合）。
先看看一下关系图
List接口
java.util.List接口继承自Collection接口，是单列集合。在List集合中允许出现重复的元素，所有的元素是以一种线性方式进行存储的，在程序中可以通过索引来访问集合中的指定元素。
List接口特点：
- 它是一个元素存取有序的集合。（元素的存入顺序和取出顺序一致）
- 它是一个带有索引的集合，通过索引就可以精确的操作集合中的元素（与数组的索引同理）
- 集合中可以有重复的元素，通过元素的equals方法，来比较是否为重复的元素。
注意:我们在基础班的时候已经学习过List接口的子类java.util.ArrayList类，该类中的方法都是来自List中定义。
List接口中常用方法
List作为Collection集合的子接口继承了Collection接口中的全部方法，而且还增加了一些根据元素索引来操作集合的特有方法
public void add(int index, E element): 将指定的元素，添加到该集合中的指定位置上。public E get(int index):返回集合中指定位置的元素。public E remove(int index): 移除列表中指定位置的元素, 返回的是被移除的元素。public E set(int index, E element):用指定元素替换集合中指定位置的元素,返回值的更新前的元素。
注意：值得注意的两种遍历集合的方法
List的子类
ArrayList集合
java.util.ArrayList集合数据存储的结构是数组结构。元素增删慢，查找快，由于日常开发中使用最多的功能为查询数据、遍历数据，所以ArrayList是最常用的集合。
LinkedList集合
java.util.LinkedList集合数据存储的结构是链表结构。方便元素添加、删除的集合。
LinkedList是一个双向链表
public void addFirst(E e):将指定元素插入此列表的开头。public void addLast(E e):将指定元素添加到此列表的结尾。public E getFirst():返回此列表的第一个元素。public E getLast():返回此列表的最后一个元素。public E removeFirst():移除并返回此列表的第一个元素。public E removeLast():移除并返回此列表的最后一个元素。public E pop():从此列表所表示的堆栈处弹出一个元素。public void push(E e):将元素推入此列表所表示的堆栈。public boolean isEmpty()：如果列表不包含元素，则返回true。
Set接口
java.util.Set接口和java.util.List接口一样，同样继承自Collection接口，它与Collection接口中的方法基本一致，并没有对Collection接口进行功能上的扩充，只是比Collection接口更加严格了。与List接口不同的是，Set接口中元素无序，并且都会以某种规则保证存入的元素不出现重复。
Set集合有多个子类，这里讲解java.util.HashSet、java.util.LinkedHashSet集合。
注意:Set集合取出元素的方式可以采用：迭代器、增强for。
HashSet集合介绍
java.util.HashSet是Set接口的一个实现类，它所存储的元素是不可重复的，并且元素都是无序的(即存取顺序不一致)。java.util.HashSet底层的实现其实是一个java.util.HashMap支持，
HashSet是根据对象的哈希值来确定元素在集合中的存储位置，因此具有良好的存取和查找性能。保证元素唯一性的方式依赖于：hashCode与equals方法。
、
代码实现Set集合存储
public class HashSetDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建 Set集合
HashSet<String> set = new HashSet<String>();
//添加元素
set.add(new String("cba"));
set.add("abc");
set.add("bac");
set.add("cba");
//遍历
for (String name : set) {
System.out.println(name);
}
}
}
注意： 不能使用普通for循环，因为是无序的，要使用迭代器或以上高级for循环
输出结果如下，说明集合中不能存储重复元素：
cba
abc
bac
tips:根据结果我们发现字符串"cba"只存储了一个，也就是说重复的元素set集合不存储。
：
迭代器遍历
HashSet集合存储数据的结构（哈希表）
哈希值 ；是一个十进制的整数,由系统随机给出(就是对象的地址值,是一个逻辑地址,是模拟出来得到地址,不是数据实际存储的物理地址)
在Object类有一个方法,可以获取对象的哈希值
int hashCode() 返回该对象的哈希码值。
hashCode方法的源码:
public native int hashCode();
native:代表该方法调用的是本地操作系统的方法
哈希表：
JDK1.8中，哈希表存储采用数组+链表+红黑树实现，当链表长度超过阈值（8）时，将链表转换为红黑树，这样大大减少了查找时间。
简单的来说，哈希表是由数组+链表+红黑树（JDK1.8增加了红黑树部分）实现的，如下图所示。
总而言之，JDK1.8引入红黑树大程度优化了HashMap的性能，那么对于我们来讲保证HashSet集合元素的唯一，其实就是根据对象的hashCode和equals方法来决定的。如果我们往集合中存放自定义的对象，那么保证其唯一，就必须复写hashCode和equals方法建立属于当前对象的比较方式。
HashSet存储自定义类型元素
给HashSet中存放自定义类型元素时，需要重写对象中的hashCode和equals方法，建立自己的比较方式，才能保证HashSet集合中的对象唯一
创建自定义Student类
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o)
return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass())
return false;
Student student = (Student) o;
return age == student.age &&
Objects.equals(name, student.name);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, age);
}
}
public class HashSetDemo2 {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象 该集合中存储 Student类型对象
HashSet<Student> stuSet = new HashSet<Student>();
//存储
Student stu = new Student("千歌", 18);
stuSet.add(stu);
//以下简写
stuSet.add(new Student("花阳", 14));
stuSet.add(new Student("千歌", 18));
stuSet.add(new Student("花丸", 15));
stuSet.add(stu);
for (Student stu2 : stuSet) {
System.out.println(stu2);
}
}
}
执行结果：
Student [name=花阳, age=14]
Student [name=千歌, age=18]
Student [name=花丸, age=15]
LinkedHashSet
在HashSet下面有一个子类java.util.LinkedHashSet，它是链表和哈希表组合的一个数据存储结构。其底层是一个哈希表（数组+链表/红黑树）+链表 ：增加的链表用于记录元素的储存顺序
代码实现
注意观察添加元素的顺序
输出结果
可变参数
在JDK1.5之后，如果我们定义一个方法需要接受多个参数，并且多个参数类型一致，我们可以对其简化成如下格式：
修饰符 返回值类型 方法名(参数类型... 形参名){ }
其实这个书写完全等价与
修饰符 返回值类型 方法名(参数类型[] 形参名){ }
只是后面这种定义，在调用时必须传递数组，而前者可以直接传递数据即可。
JDK1.5以后。出现了简化操作。… 用在参数上，称之为可变参数。
同样是代表数组，但是在调用这个带有可变参数的方法时，不用创建数组
代码演示：
public class ChangeArgs {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 1, 4, 62, 431, 2 };
int sum = getSum(arr);
System.out.println(sum);
// 6 7 2 12 2121
// 求 这几个元素和 6 7 2 12 2121
int sum2 = getSum(6, 7, 2, 12, 2121);
System.out.println(sum2);
}
/*
* 完成数组 所有元素的求和 原始写法
public static int getSum(int[] arr){
int sum = 0;
for(int a : arr){
sum += a;
}
return sum;
}
*/
//可变参数写法
public static int getSum(int... arr) {
int sum = 0;
for (int a : arr) {
sum += a;
}
return sum;
}
}
tips: 上述add方法在同一个类中，只能存在一个。因为会发生调用的不确定性
注意：如果在方法书写时，这个方法拥有多参数，参数中包含可变参数，可变参数一定要写在参数列表的末尾位置。
Collections
常用功能
java.utils.Collections是集合工具类，用来对集合进行操作。部分方法如下：
public static <T> boolean addAll(Collection<T> c, T... elements):往集合中添加一些元素。public static void shuffle(List<?> list) 打乱顺序:打乱集合顺序。public static <T> void sort(List<T> list):将集合中元素按照默认规则排序。★public static <T> void sort(List<T> list，Comparator<? super T> ):将集合中元素按照指定规则排序。
★：
在此操作前必须对Collections.sort(list03)方法覆盖重写
代码演示：
public class CollectionsDemo {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
//原来写法
//list.add(12);
//list.add(14);
//list.add(15);
//list.add(1000);
//采用工具类 完成 往集合中添加元素
Collections.addAll(list, 5, 222, 1，2);
System.out.println(list);
//排序方法
Collections.sort(list);
System.out.println(list);
}
}
结果：
[5, 222, 1, 2]
[1, 2, 5, 222]
Comparator比较器
public static <T> void sort(List<T> list):将集合中元素按照默认规则排序。
不过这次存储的是字符串类型。
public class CollectionsDemo2 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("cba");
list.add("aba");
list.add("sba");
list.add("nba");
//排序方法
Collections.sort(list);
System.out.println(list);
}
}
结果：
[aba, cba, nba, sba]
public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
String类实现了这个接口，并完成了比较规则的定义，但是这样就把这种规则写死了，那比如我想要字符串按照第一个字符降序排列，那么这样就要修改String的源代码，于是如下
public static <T> void sort(List<T> list，Comparator<? super T> )方法灵活的完成，这个里面就涉及到了Comparator这个接口，位于位于java.util包下，排序是comparator能实现的功能之一,该接口代表一个比较器，比较器具有可比性！
-
public int compare(String o1, String o2)：比较其两个参数的顺序。两个对象比较的结果有三种：大于，等于，小于。
如果要按照升序排序，
则o1 小于o2，返回（负数），相等返回0，01大于02返回（正数）
如果要按照降序排序
则o1 小于o2，返回（正数），相等返回0，01大于02返回（负数）
操作如下:
public class CollectionsDemo3 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("cba");
list.add("aba");
list.add("sba");
list.add("nba");
//排序方法 按照第一个单词的降序
Collections.sort(list, new Comparator<String>() {
@Override
public int compare(String o1, String o2) {
return o2.charAt(0) - o1.charAt(0); //*
}
});
System.out.println(list);
}
}
结果如下：
[sba, nba, cba, aba]
Comparable和Comparator两个接口的区别。
Comparable：强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序，类的compareTo方法被称为它的自然比较方法。只能在类中实现compareTo()一次，不能经常修改类的代码实现自己想要的排序。实现此接口的对象列表（和数组）可以通过Collections.sort（和Arrays.sort）进行自动排序，对象可以用作有序映射中的键或有序集合中的元素，无需指定比较器。
Comparator强行对某个对象进行整体排序。可以将Comparator 传递给sort方法（如Collections.sort或 Arrays.sort），从而允许在排序顺序上实现精确控制。还可以使用Comparator来控制某些数据结构（如有序set或有序映射）的顺序，或者为那些没有自然顺序的对象collection提供排序。
Comparable: 自己(this)和别人(参数)比较,自己需要实现Comparable接口,重写比较的规则
CompareTo：Comparator:相当于找一个第三方的裁判,比较两个
Comparator的排序规则:
o1-o2:升序(前者减后者)
o2-o1:降序(后者减前者)
写在最后：全栈方向，前端已经大部分学完，将会以复习的形式出现在博客，大家敬请期待哈~
扫一扫
305
被折叠的 条评论
为什么被折叠?
到【灌水乐园】发言
