JAVA基础篇List集合&数据结构

List的概述 list是一个接口，是Collection的子接口
List接口有以下三个特点，有序（有序不是排序，有序指的是按照什么顺序存的就按照什么顺序取）
有索引（可以根据索引获取元素）
可以重复（可以存放重复元素）
List是一个接口，如果要用，需要使用实现类，最常用的实现类是ArrayList

List接口中的常见方法
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

数据结构
数据接口介绍
数据结构：数据用什么样的方式组合在一起
数据结构就是存储数据的方式，容器使用的数据结构不同，容器的特点就不同
常见的数据结构
栈结构特点 先进先出，生活中栈结构的例子，弹夹
专业名词 压栈 弹栈

队列结构的特点：跟栈完全相反，先进先出，生活中队列的例子 排队取钱

数组的特点：查询快，增删慢 ，为什么查询快，因为数组在内存中是连续存储的，连续存储指的是数组中的元素在内存中是相邻的，这样就可以根据上一个元素的地址值计算出下一个元素的地址值

为什么增删慢 数组的长度是固定的，每次进行增删操作需要创建一个新的数组

链表是由很多节点组成的，每一个节点至少有两个内容，真正保存的数据，指向下个节点的地址值
列表的特点：查询慢，增删快
为什么查询慢，链表在内存中是离散存储的，离散存储指的是链表中的节点在内存中是不相邻的，这样的话 如果想找到某个节点，必须先找到它的前一个节点
为什么增删块，如果进行增删操作，更改节点中的地址值即可

红黑树 它是由很多节点组成，没有分叉的节点叫做叶子节点
树中还有一个分类叫做二叉树，如果树中的每个节点最多只有两个子节点，那么这个树就是一个二叉树

在二叉树中有一种树叫做二叉搜索树，在二叉树的基础上多了一个排序功能

二叉搜索树的特点左边的都比根节点小，右边的都比根节点大

二叉搜索树中还有一种树，叫做平衡二叉查找树，在二叉查找树的基础上多了平衡的功能

如果最高的叶子节点和最低的叶子节点的高度超不过1，那么就是一个平衡树
在平衡二叉查找树中有一个分类，叫做红黑树，红黑树是自平衡二叉查找树，如果向红黑树中添加数据，红黑树会自动维持

ArrayList是List接口下的一个实现类
ArrayList底层使用数组来保存数据
LinkedList也是List接口的一个实现类，LinkedList底层使用双向链表来保存数据
特点：查询慢，增删快
LinkedList中的特有功能
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标书的堆栈

Set接口
set是Collection下面的子接口
Set接口有以下特点 无序（值是怎么存，不一定怎么取）
无索引（不能根据索引获取元素）
不可重复（不能存放重复的元素）

Set是一个接口，如果要使用，需要使用实现类，最常用的实现类是HashSet

HashSet是set接口下的一个实现类，满足Set接口的所有特点
因为Set接口下的集合是没有索引的，如果要遍历，需要使用迭代器或者增强for循环

哈希值其实就是一个int数字，可以把哈希值看成对象的一个标识，一个特征码。
在Object中，有一个方法叫做HashCode获取对象的哈希值
Object中的hashCode是根据地址值计算的象的哈希值

一般来说哈希值根据地址值进行计算没有意义，一般会根据对象的属性计算对象的哈希值，如果两个对象的属性相同，那么哈希值也应该相同，对象的哈希值允许重复

如果想要自己定义哈希值的计算规则，那么需要重写hashCode方法，对象的哈希值根据对象的属性值进行计算，两个对象象的属性完全相同，那么哈希值也应该相同

小结
哈希值就是一个int数子，可以看成对象的特征码
调用对象的hashCode可以获取哈希值
如果想要自己定义哈希值的计算规则，可以重写HashCode方法对象的哈希值允许重复

哈希表的概述
将来数组中保存的是对象，对象的特征码是哈希值，哈希值的取值范围（-21~21亿）一共有42亿中，如果根据对象的哈希值进行分类，要分成42亿中，需要创建长度是42亿的数组

如果想要根据哈希值进行归并，可以使用取余的方式

数组中的每一个元素都是链表
哈希表就是很多数据归并分类组成的 哈希表就是一个数组，他是如何一个索引保存的这个么多元素的，，因为他的每一个元素都是一个链表

在JDK8的时候，如果链表长度超过8，那么会自动变成一个链表
哈希表的概念，哈希表是一个数组，数组中的每一个元素都是一个链表
桶：哈希表中的每一个元素（链表）都是一个桶
哈希冲突 如果两个对象出现在了同一个桶内，那么这个就表示出现了哈希冲突
加载因为 是一个百分比，默认是0.75，如果哈希表中的使用超过了加载因子，就会进行再哈希
再哈希 对哈希表进行扩充，让分类更广

哈希表判断唯一性的过程
先比较两个对象的哈希值
如果两个对象的哈希值不同，那么一定不是同一个对象
如果两个对象的哈希值相同，那么不一定是同一个对象

如果对象的哈希值相同，那么嗨需要通过equals进行比较
如果两个对象通过equals比较的结果是true，表示两个对象是同一个对象
如果两个对象通过equals比较的结果是false，表示两个对象不是同一个对象

HashSet判断唯一性的过程，先比较对象的哈希值，如果两个对象的哈希值不同，那么肯定不是一个对象，如果两个对象的哈希值相同，那么不一定是同一个对象

如果两个对象的哈希值相同，那么还需要使用equals，true表示同一个对象 反之则不是同一个对象

结论 如果使用HashSet存储自定义对象并要保证唯一性（属性相同就看成是同一个对象）注意 前提是 对象重写了HashCode和equals

LinkedHashSet是Set接口下的另一个实现类
LinkedHashSet内部出了有一个哈希表之外，还有一个链表，链表的作用是保证有序
Set接口是无序的，但是它不能保证所有的实现类都无序

Collections 的概述 他是一个工具类，用来操作集合的工具类
常用方法
static void shuffle(List list) 打乱集合元素的顺序
static void sort(List list ) 对集合的内容进行排序（自然排序）
static void sort(List list,Comparator c) 对集合中的内容进行排序（比较器排序）第一个参数是要排序的集合

第二个参数是比较器
使用sort进行排序的集合，里面的元素一定要实现Comparable接口
对象必须具备比较的功能才能进行排序，这种排序叫自然排序 自然排序指的是对象本身就具备比较的功能，然后进行排序

当调用Collections的sort方法进行排序时，内部会自动调用对象的compareTo方法
如果该方法返回值是正数，那么表示调用者对象大于参数对象
如果该方法返回值是0，表示两个对象相等，如果该方法返回值是负数，表示调用者对象小于参数对象

公式 升序就是我（调用者）减它（参数）根据对象的什么属性进行排序，那么就让对象的什么属性相减

Collections中比较器排序的方法
static void sort(List list,Comparator c) 对集合的内容进行排序（比较器排序），第一个参数是要排序的集合

如果某个对象没有实现Comparable接口，那么表示该对象本身并不具备比较的功能，那么不能自己排序（不能使用自然排序）此时需要找一个法官帮对象进行排序，这个法官就是比较器，如果使用比较器比较对象谁大谁小，这种排序方式就叫做比较器排序

当使用Collections的sort反复噶进行比较器排序的时候，内部会自动调用compare方法比较对象谁大谁小
如果返回值是正数，表示第一个对象大于第二个对象
如果返回值是0，表示两个对象相等
如果返回的是负数，表第一个对象小于第二个对象

排序公式
升序就是第一个参数减第二个参数
根据哪个属性排序，那么就让对象的什么属性相减

自然排序和比较器排序的区别
自然排序：对象本身就具备比较的功能，那么可以使用自然排序的方法进行自然排序，如果一个类实现了Comparable接口，表示该类的对象就具备了比较的功能

比较器：如果对象本身不具备比较的功能，那么可以找一个法官帮这些对象进行比较，这个法官就是比较器
如果一个类实现了Comparator接口，那么这类就表示比较器了。