2022-06-09

最新推荐文章于 2022-08-11 10:03:14 发布

一头创死算了

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分类专栏：笔记文章标签：链表数据结构 java

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动态数组ArrayList:底层是数组，动态扩容，数据查询非常快，但要求连续内存空间。
双向队列LinkedList:底层是链表，不需要连续内存空间，但是查询搜索效率极低。
键值对集合HashMap:底层是数组加链表，存放键值对，检索快，但由于键是按照hash值存储的，所以无序。
TreeMap:底层是优化了的排序二叉树（红黑树），物理实现，使用一个静态内部类Entry代表一个树节点，这是一个完全有序的结构，但是每个树节点都需要保存一个父节点引用，左右孩子节点引用，还有一个value值，效率高但开销大。
priorityQueue:折中。

ArrayList

1.底层是用数组实现的，重要的成员有，元素数组、数组中元素数size、modcount修改次数
2.进行add添加时，若没有指定添加位置，就会根据size确定添加的新元素在数组的下标中进行添加，若 size>=数组长度，要扩容。
3.在进行扩容时，会将modcount++，并且将原数组中的元素拷贝到新数组中，新数组的大小是原数组的1.5倍，默认初始容量是0，且在第一次添加元素时，设置数组大小为0.
4.若指定i为添加元素的位置，会调用System.ArrayCopy方法对i下标以后的元素进行拷贝，拷贝完成之后再把添加的元素放在i位置
5.调用get方法时，由于ArrayList底层基于数组，因此实现了一个RandomAccess标识接口，表示按下标读取数据速度很快，主要是由于数组在内存中是连续存储，可以通过第一个元素的存储地址和偏移量offset直接计算得到访问的元素存储地址
6.若contains方法是通过元素的值进行查找，则需要遍历数组。

LinkList

1.LinkList是基于链表存储的，链表中节点Node主要包含存储元素的引用，指向前驱节点指针prev和指向后继节点的指针next，LinkList中重要成员主要有size、头节点、尾节点。
2.LinkList由于Node在内存中是分散存储的，因此没有对size限制，在执行add方法时，默认添加在链表的尾部。
3.若添加指定元素在链表中的位置，LinkList需要调用node方法，传入参数Index找到对应的节点，在查找对应的节点时，若Index<size/2,从头节点向后遍历，若Index>size/2，从尾结点向前遍历，，因此即使添加元素只需要改变节点的指针，但查找添加的位置的耗时仍然不小，开销不比ArrayList少
4.调用get方法时，若按下标查找，也需要进行同样的遍历，性能比ArrayList差很多，按contains查找也需要进行遍历，与ArrayList半斤八两
5.链表节点除了元素值，还需要维护两个指针，导致LinkList存储开销比ArrayList大得多。

Vector&Stack

1、Vector也是基于数组进行存储，原理与ArrayList类似，区别在于，Vector中会维护一
个CapacityIncrement变量，每进行一次扩容，只增加一个变量的大小，若没有指定CapacityInc,默认为0，且在扩容时，若CapacityInc为0，则将数组大小翻倍。
2.Vector中的所有增删查改方法，都通过在方法上加Sychronized锁方式锁住Vector对象，实现线程安全，性能较差。

不可重复列表

1.HashSet:内部有一个成员变量的HashMap,实际上就是使用的HashMap方法
2.TreeSet：内部有一个成员变量的TreeMap,底层就是TreeMap
3.LinkedHashSet:底层调用的HashSet的方法，

Queue和Dequeue

LinkedList实现Queue和Deque，LinkedList中使用first和last来标记链表的头节点和尾结点，当进行add方法添加时，默认尾插，调用poll方法时，就会返回first节点，调用pop方法时，返回last节点。

ArrayDeque:

数组的方式实现了双端队列，主要是使用head和tail两个指针来标记队列头栈底和队列尾栈顶

PriorityQueue：保证每次取出的元素都是队列中权值最小的

1.使用数组的方式实现了优先队列，内部其实是一个二叉堆结构（小顶堆），原理与堆排序一致
2.重要属性有size,用来标记数组中元素个数，即新添加的元素的下标
3.执行offer操作时，先确认size是否大于等于数组长度，若大于等于则扩容，执行siftup方法
4.siftup方法中，若制定了comparator，按照comparator的compare方法与父节点比较，也就是（size-1>>>1），下标对应的元素进行堆的插入，若没有指定，按元素实现的comparable接口的compareTo方法进行比较。
5.执行poll（）方法时，若size为0，返回空值，否则返回数组中下标为0的堆顶元素，将数组下标0位置替换为size-1位置的元素，并减小size，调用siftdown方法整理堆
6.siftdown方法同样也分为根据comparator和comparable两种比较，主要是对0位置新换上来的元素与子节点进行比较，将其与最大的并大于0位置的子节点进行交互，并循环直到将其放到合适的位置。