JAVA数据结构

一、ArrayList

1.1、数据结构

1、一个可以动态修改的数组

2、占用一块连续的内存空间

1.2、优点

查询效率是O(1)

1.3、缺点

1、删除和插入数据，需要大量移动后面的数据

2、在添加元素时如果数组长度不够则需要扩容和数据复制

二、LinkedList

2.1、数据结构

linkedList底层采用数据结构为双向列表结构

2.2、优点

链表的存储为物理独立存储，所以LinkedList插入O(1)并且无需扩容也无需位置挪移；

2.3、缺点

查询慢O(N)。

三、哈希表

3.1、数据结构

1、哈希表=数组+单向链表

2、哈希表是一个数值和单向链表的结合体，融合了两种数据结构的优点

3.2、优点

融合了两种数据结构的优点

数组：查询快

链表：增删改快

3.3、缺点

四、HashMap

4.1、数据结构

哈希表

hashMap底层数据结构Jdk1.7之前采用数组+链表,1.8之后采用数组+链表+红黑树

4.2、优点

查询效率高

4.3、缺点

非线程安全

4.4、为什么引入红黑树

其实主要就是为了解决jdk1.8以前hash冲突所导致的链化严重的问题，因为链表结构的查询效率是非常低的，他不像数组，能通过索引快速找到想要的值，链表只能挨个遍历，当hash冲突非常严重的时候，链表过长的情况下，就会严重影响查询性能，本身散列列表最理想的查询效率为O(1)，当时链化后链化特别严重，他就会导致查询退化为O(n)为了解决这个问题所以jdk8中的HashMap添加了红黑树来解决这个问题，当链表长度>=8的时候链表就会变成红黑树，红黑树其实就是一颗特殊的二叉排序树嘛，这个时间复杂…反正就是要比列表强很多

五、HashTable

5.1、数据结构

哈希表

5.2、优点

线程安全：所有的防范都是synchronized

5.3、缺点

synchronized锁，效率低；

六、HashSet

6.1、数据结构

底层是hashmap

6.2、优点

1、无重复key

2、简化版的hashmap，只存储了key

6.3、缺点

七、LinkedHashMap

7.1、数据结构

1、LinkedHashMap的结构是数组+链表（+红黑树）+双向链表。双向链表是用来维护元素的顺序的。HashMap的元素是无序的，LinkedHashMap的元素是有序的。LinkedHashMap的存取数据的方式还是跟HashMap一致。

7.2、优点

1、和HashMap的不同之处有：遍历方式不一样（扩容是用到遍历），HashMap根据按数组顺序来遍历，如果遇到链表，则依次遍历链表中的元素，完了之后继续遍历数组的元素。

2、LinkedHashMap是按双向列表来遍历的，所以LinkedHashMap遍历的性能比HashMap高一点，因为HashMap中有空元素。

3、LinkedHashMap中双向链表的顺序是按元素添加的顺序的，新添加的元素被加到双向链表的末尾。LinkedHashMap还有一个accessOrder属性，可以在new LinkedHashMap的时候传进去，accessOrder默认为false，表示访问元素不改变双向链表中元素的顺序，如果accessOrder为true，则访问元素的时候，即get一个元素的时候，会把该元素移动（先删除后添加，修改before和after指向）到双向链表的末尾。

7.3、缺点

LinkedHashMap和HashMap都是线程不安全的。

7.4、使用场景

FIFO缓存算法：如果链表有长度限制的话，最新添加的元素在链表头，最旧的元素在链表尾，最旧的元素被首先删除。

LRU缓存算法：最近最少使用（被删）。如果链表有长度限制的话，最新添加的元素在链表的头部，如果一个元素被访问了，那么这个元素会被移动到链表头部，链表尾部的元素（最近最少被添加或访问）首先被删除。

八、LinkedHashMap