java集合与底层实现（上）

集合的集成体系老大collection

常用方法

• 添加：add(Object obj) ，addAll(collection c)
• 删除：clear() ，remove(Object obj)， removeAll(collection c)
• 判断：contains(Object obj) ，containsAll(collection c) ，isEmpty()
• 获取：iterator()：迭代器：接口，遍历集合，具体实现是以内部类的方式实现的

Collection c = new ArrayList();
Iterator it = c.iterator();
while(it.hasNext()){
   Object obj = it.next();
}

• 长度：size()
• 交集：retainAll(collection c)

List

有序（存储顺序和取出顺序一致），可重复

• ArrayLIst 数据结构是数组，线程不安全
• LinkedList 数据结构是链表（双向），线程不安全
• Vector 数据结构是数组，线程安全（不常用）
• copyOnWriteList 并发容器，线程安全（COW设计模式）

数据结构知识回顾

• 单链表
  点中有指针域与数据域，指针域指向下一个节点
  

  • 插入一个节点：insertNode.next = temp.next; temp.next = insertNode;
  • 删除一个节点：temp.next = temp.next.next;
  • 对链表进行排序，使用冒泡算法对其进行排序(确保)
  • 找到链表中倒数第k个节点，设置两个指针p1、p2，让p2比p1快k个节点，同时向后遍历，当p2为空，则p1为倒数第k个节点
  • 删除链表重复数据，操作跟冒泡排序差不多，只要它相等，就能删除了
  • 查询链表的中间节点，这个算法也挺有趣的：一个每次走1步，一个每次走两步，走两步的遍历完，然后走一步的指针，那就是中间节点
  • 递归从尾到头输出单链表，只要下面还有数据，那就往下找，递归是从最后往前翻。

• 线性结构的应用—栈
  

  • 进栈：newNode.next = stack.stackTop; // 栈顶本来指向的节点由新节点指向
    stack.stackTop = newNode; // 栈顶指针指向新节点
  • 遍历栈：while(stackTop != stack.stackBottom){
    stackTop = stackTop.next;
    }
  • 出栈：将栈顶的元素的指针（指向下一个节点）赋值给栈顶指针
    Stack.stackTop = stack.stackTop.next;
  • 清空栈：栈顶指向栈底，java自动释放内存资源

• 线性结构的应用—队列
  
  Front:指向第一个有效的元素 rear：最后一个有效数据的下一个
  算法：rear = （rear + 1）% 数组长度 （取rear节点的下一个节点的）
  判断队列是否满了：（queue.rear + 1）% 长度 = queue.front

  • 入队：queue.arrays[queue.rear] = value;
    Queue.rear = (queue.rear + 1) % 数组长度；
  • 遍历：只要front节点不指向rear节点，就可以一直输出
  • 出队：front指针往后移就是出队
    queue.front = (queue.front + 1) % 数组长度；

• 二叉树
  

1. 静态创建二叉树：
   二叉树：每个节点最多两个儿子，树由节点组成
   节点：一个数据、两个指针（如果有儿子就指向儿子节点，没有节点就指向null）
   遍历：（通过中+先或中+后可以确定一颗二叉树）
   中序：根—左—右
   先序：左—根—右
   后序：左—右—根

 遍历树：方法preTraverseBTree（TreeNode node）{
		输出（node.getValue）;
		preTraverseBTree(node.getLeftTreeNode());
		preTraverseBTree(node.getRightTreeNode());}
		// 每个节点的遍历如果访问有孩子的节点，先处理孩子的—————递归思想

2. 动态创建二叉树：（数组变为二叉树）
   二叉查找树创建：当前根节点的左边全部比根节点小，右边全部比根节点大
   

Set

元素不可以重复，set集合的底层是map

• HashSet：无序，允许为null，底层是HashMap（散列表+红黑树），线程不安全
• TreeSet：有序，不允许为null，底层是TreeMap（红黑树），线程不安全
• LinkedHashSet：迭代有序，允许为null，底层是HashMap+双向链表，线程不安全