图解Java常用数据结构(一)
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先不说楚枫的这般年纪，能够踏入元武一重说明了什么，最主要的是，楚枫在刚刚踏入核心地带时，明明只是灵武七重，而在这两个月不到的时间，连跳两重修为，又跳过一个大境界，踏入了元武一重，这般进步速度，简直堪称变态啊。
“这楚枫不简单，原来是一位天才，若是让他继续成长下去，绝对能成为一号人物，不过可惜，他太狂妄了，竟与龚师兄定下生死约战，一年时间，他再厉害也无法战胜龚师兄。”有人认识到楚枫的潜力后，为楚枫感到惋惜。
“哼，何须一年，此子今日就必败，巫九与龚师兄关系甚好，早就看他不顺眼了，如今他竟敢登上生死台挑战巫九，巫九岂会放过他？”但也有人认为，楚枫今日就已是在劫难逃。
“何人挑战老子？”就在这时，又是一声爆喝响起，而后一道身影自人群之中掠出，最后稳稳的落在了比斗台上。
这位身材瘦弱，身高平平，长得那叫一个猥琐，金钩鼻子蛤蟆眼，嘴巴一张牙带色儿，说话臭气能传三十米，他若是当面对谁哈口气，都能让那人跪在地上狂呕不止。
不过别看这位长得不咋地，他在核心地带可是鼎鼎有名，剑道盟创建者，青龙榜第九名，正是巫九是也。
“你就是巫九？”楚枫眼前一亮，第一次发现，世间还有长得如此奇葩的人。
巫九鼻孔一张，大嘴一咧，拍着那干瘪的肚子，得意洋洋的道：“老子就是巫九，你挑战老子？”
“不是挑战你，是要宰了你。”楚枫冷声笑道。
“好，老子满足你这个心愿，长老，拿张生死状来，老子今日在这里了解了这小子。”巫九扯开嗓子，对着下方吼了一声。
如果他对内门长老这么说话，也就算了，但是敢这么跟核心长老说话的，他可真是算作胆肥的，就连许多核心弟子，都是倒吸了一口凉气，心想这楚枫够狂，想不到这巫九更狂。
不过最让人无言的就是，巫九话音落下不久，真有一位核心长老自人群走出，缓缓得来到了比斗台上，左手端着笔墨，右手拿着生死状，来到了巫九的身前。
“我去，这巫九什么身份，竟能这般使唤核心长老？”有人吃惊不已，那长老修为不低，乃是元武七重，比巫九还要高两个层次，但却这般听巫九的话，着实让人吃惊不已。
“这你就不知道了吧，巫九在前些时日，拜了钟离长老为师尊，已正式得到钟离长老的亲传。”有人解释道。
“钟离长老？可是那位性情古怪的钟离一护？”
“没错，就是他。”
“天哪，巫九竟然拜入了他的门下？”
人们再次大吃一惊，那钟离一护在青龙宗可是赫赫有名，若要是论其个人实力，在青龙宗内绝对能够排入前三，连护宗六老单打独斗都不会是他的对手。
只不过那钟离一护，如同诸葛青云一样，也是一位客卿长老，所以在青龙宗内只是挂个头衔，什么事都不管，更别说传授宗内弟子技艺了，如今巫九竟然能拜入他老人家门下，着实让人羡慕不已。
“恩怨生死台，的确可以决斗生死，但必须要有所恩怨，你们两个人，可有恩怨？”那位长老开口询问道。
最近在整理数据结构方面的知识, 系统化看了下Java中常用数据结构, 突发奇想用动画来绘制数据流转过程.
主要基于jdk8, 可能会有些特性与jdk7之前不相同, 例如LinkedList LinkedHashMap中的双向列表不再是回环的.
HashMap中的单链表是尾插, 而不是头插入等等, 后文不再赘叙这些差异, 本文目录结构如下:
LinkedList
经典的双链表结构, 适用于乱序插入, 删除. 指定序列操作则性能不如ArrayList, 这也是其数据结构决定的.
add(E) / addLast(E)
add(index, E)
这边有个小的优化, 他会先判断index是靠近队头还是队尾, 来确定从哪个方向遍历链入.
1 if (index < (size >> 1)) {
2 Node x = first;
3 for (int i = 0; i < index; i++)
4 x = x.next;
5 return x;
6 } else {
7 Node x = last;
8 for (int i = size - 1; i > index; i--)
9 x = x.prev;
10 return x;
11 } 
靠队尾
get(index)
也是会先判断index, 不过性能依然不好, 这也是为什么不推荐用for(int i = 0; i < lengh; i++)的方式遍历linkedlist, 而是使用iterator的方式遍历.
remove(E)
ArrayList
底层就是一个数组, 因此按序查找快, 乱序插入, 删除因为涉及到后面元素移位所以性能慢.
add(index, E)
扩容
一般默认容量是10, 扩容后, 会length*1.5.
remove(E)
循环遍历数组, 判断E是否equals当前元素, 删除性能不如LinkedList.
Stack
经典的数据结构, 底层也是数组, 继承自Vector, 先进后出FILO, 默认new Stack()容量为10, 超出自动扩容.
push(E)
pop()
后缀表达式
Stack的一个典型应用就是计算表达式如 9 + (3 - 1) * 3 + 10 / 2, 计算机将中缀表达式转为后缀表达式, 再对后缀表达式进行计算.
中缀转后缀
数字直接输出
栈为空时，遇到运算符，直接入栈
遇到左括号, 将其入栈
遇到右括号, 执行出栈操作，并将出栈的元素输出，直到弹出栈的是左括号，左括号不输出。
遇到运算符(加减乘除)：弹出所有优先级大于或者等于该运算符的栈顶元素，然后将该运算符入栈
最终将栈中的元素依次出栈，输出。
计算后缀表达
遇到数字时，将数字压入堆栈
遇到运算符时，弹出栈顶的两个数，用运算符对它们做相应的计算, 并将结果入栈
重复上述过程直到表达式最右端
运算得出的值即为表达式的结果
队列
与Stack的区别在于, Stack的删除与添加都在队尾进行, 而Queue删除在队头, 添加在队尾.
ArrayBlockingQueue
生产消费者中常用的阻塞有界队列, FIFO.
put(E)
put(E) 队列满了
1 final ReentrantLock lock = this.lock;
2 lock.lockInterruptibly();
3 try {
4 while (count == items.length)
5 notFull.await();
6 enqueue(e);
7 } finally {
8 lock.unlock();
9 }
take()
当元素被取出后, 并没有对数组后面的元素位移, 而是更新takeIndex来指向下一个元素.
takeIndex是一个环形的增长, 当移动到队列尾部时, 会指向0, 再次循环.
1 private E dequeue() {
2 // assert lock.getHoldCount() == 1;
3 // assert items[takeIndex] != null;
4 final Object[] items = this.items;
5 @SuppressWarnings("unchecked")
6 E x = (E) items[takeIndex];
7 items[takeIndex] = null;
8 if (++takeIndex == items.length)
9 takeIndex = 0;
10 count--;
11 if (itrs != null)
12 itrs.elementDequeued();
13 notFull.signal();
14 return x;
15 }
HashMap
最常用的哈希表, 面试的童鞋必备知识了, 内部通过数组 + 单链表的方式实现. jdk8中引入了红黑树对长度 > 8的链表进行优化, 我们另外篇幅再讲.
put(K, V)
put(K, V) 相同hash值
resize 动态扩容
当map中元素超出设定的阈值后, 会进行resize (length * 2)操作, 扩容过程中对元素一通操作, 并放置到新的位置.
具体操作如下:
在jdk7中对所有元素直接rehash, 并放到新的位置.
在jdk8中判断元素原hash值新增的bit位是0还是1, 0则索引不变, 1则索引变成"原索引 + oldTable.length".
1 //定义两条链
2 //原来的hash值新增的bit为0的链，头部和尾部
3 Node loHead = null, loTail = null;
4 //原来的hash值新增的bit为1的链，头部和尾部
5 Node hiHead = null, hiTail = null;
6 Node next;
7 //循环遍历出链条链
8 do {
9 next = e.next;
10 if ((e.hash & oldCap) == 0) {
11 if (loTail == null)
12 loHead = e;
13 else
14 loTail.next = e;
15 loTail = e;
16 }
17 else {
18 if (hiTail == null)
19 hiHead = e;
20 else
21 hiTail.next = e;
22 hiTail = e;
23 }
24 } while ((e = next) != null);
25 //扩容前后位置不变的链
26 if (loTail != null) {
27 loTail.next = null;
28 newTab[j] = loHead;
29 }
30 //扩容后位置加上原数组长度的链
31 if (hiTail != null) {
32 hiTail.next = null;
33 newTab[j + oldCap] = hiHead;
34 } 
LinkedHashMap
继承自HashMap, 底层额外维护了一个双向链表来维持数据有序. 可以通过设置accessOrder来实现FIFO(插入有序)或者LRU(访问有序)缓存.
put(K, V)
get(K)
accessOrder为false的时候, 直接返回元素就行了, 不需要调整位置.
accessOrder为true的时候, 需要将最近访问的元素, 放置到队尾.
removeEldestEntry 删除最老的元素
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来源：Java团长
cnblogs.com/xdecode/p/9321848.html
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