Java基础篇--数据结构

一、数据结构是计算机存储、组织数据的方式。是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合，通常情况下，精心选择的数据结构可以带来更高的运行或者存储效率

二、常见的数据结构之栈：

1.数据进入栈模型的过程称为：压/进栈

2.数据离开栈模型的过程称为：弹/出栈

3.栈是一种数据先进后出的模型

三、常见的数据结构之数组 ：

1.查询数据通过索引定位，查询任意数据耗时相同，查询效率高

2.删除数据时，要将原始数据删除，同时后面每个数据前移，删除效率低

3添加数据时，添加位置后每个数据后移，再添加元素，添加效率极低

4.数组是一种查询快，增删慢的模型

四、常见数据结构之链表：

1.示意图：

1.存储一个数据A，保存在地址11位置

2.再存储一个数据C，保存在地址37位置

3.再存储一个数据D，保存在地址96位置

4.查询数据D是否存在，必须从头(hello)开始查询

5.查询3个数据，必须从头(hello)开始查询 

五、总结 ：

1.链表是一种增删快的模型(对比数组)

2.链表是一种查询慢的模型(对比数组)

List集合子类 

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一、List集合常用子类：ArrayList、LinkedList：

1.ArrayList：底层数据结构是数组，查询快、增删慢

2.LinkeaList：底层数据结构是链表，查询慢、增删快

二、LinkedList集合的特有方法： 

1.public void addFirst(E e)：在该列表开头插入指定的元素

LinkedList li = new LinkedList();
li.add("LinkedList");
li.add("集合");
li.addFirst("List");

 2.public void addLast(E e):将指定的元素追加到此列表的末尾

​LinkedList li = new LinkedList();
li.add("LinkedList");
li.add("集合");
li.addLast("List");

3.public E getFirst():返回此列表中的第一个元素

​​LinkedList li = new LinkedList();
li.add("LinkedList");
li.add("集合");
li.getFirst();

4.public E getLast():返回此列表中的最后一个元素

​​​LinkedList li = new LinkedList();
li.add("LinkedList");
li.add("集合");
li.getLast();

5.public E removeFirst():从此列表中删除并返回第一个元素

​​​​LinkedList li = new LinkedList();
li.add("LinkedList");
li.add("集合");
li.removeFirst();

6.public E temoveLast():从此列表中删除并返回最后一个元素

​​​​​LinkedList li = new LinkedList();
li.add("LinkedList");
li.add("集合");
li.removeLast();

三、ArrayList构造方法：

1.public ArrayList():创建一个空的集合对象

ArrayList arr = new ArrayList();

 四、ArrayList常用方法：

1.public boolean add(E e):将指定的元素追加到此集合的末尾

​ArrayList arr = new ArrayList();
arr.add("ArrayList");
arr.add("集合");

2.public void add(int index,E element):在此集合中的指定位置插入指定的元素

​ArrayList arr = new ArrayList();
arr.add("ArrayList");
arr.add("集合");
arr.add(1,"List");

3.public boolean remove(Object o):删除指定的元素，返回是否删除成功

​​ArrayList arr = new ArrayList();
arr.add("ArrayList");
arr.add("集合");
arr.add(1,"List");
arr.remove("List");

4.public E remove(int index):删除指定索引处的元素，返回被删除的元素

​​​ArrayList arr = new ArrayList();
arr.add("ArrayList");
arr.add("集合");
arr.remove(1);

5.public E set(int index,E element):修改指定索引处的元素，返回被修改的元素

​​​​ArrayList arr = new ArrayList();
arr.add("ArrayList");
arr.add("集合");
arr.set(1,"List集合");

6.public E get(int index):返回指定索引处的元素

​​​​​ArrayList arr = new ArrayList();
arr.add("ArrayList");
arr.add("集合");
arr.get(1);

7.public int size():返回集合中的元素的个数

​​​​​​ArrayList arr = new ArrayList();
arr.add("ArrayList");
arr.add("集合");
arr.size();

Set集合

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一、Set集合特点:

1.不包含重复元素的集合

2.没有带索引的方法，所以不能使用用普通for循环遍历

二、哈希值 ：

1.哈希值：是JDK根据对象的地址或者字符串或者数字算出来的int类型的数值

2.Object类中有一个方法可以获取对象的哈希值:

public int hashCode()：返回对象的哈希值

 三、对象的哈希值特点:

1.同一个对象多次调用hashCode()方法返回的哈希值是相同的

2.默认情况下，不同对象的哈希值是不同的。而重写hashCode()方法，可以实现让不同对象的哈希值相同

 HashSet集合

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一、HashSet集合特点:

1.底层数据结构是哈希表

2.对集合的迭代顺序不作任何保证，也就是说不保证存储和取出的元素顺序一致

3.没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历

4.由于是Set集合，所以是不包括重复元素的集合

二、HashSet集合添加一个元素的过程 ：

HashSet hs = new HashSet<>();
hs.add("Hello");
hs.add("Werld");
hs.add("java");
for(String s : hs) {
    System.out.println(s);
}

二、HashSet集合存储元素： 

1.要保证元素唯一性，需要重写hashCode()和equals()

三、哈希表 :

1.JDK8之前，底层采用数组+链表实现，可以说是一个元素为链表的数组

2.JDK8之后，在长度比较长的时候，底层实现了优化

LinkedHashSet集合 

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一、LinkedHashSet集合特点:

1.哈希表和链表实现的Set接口，具有可预测的迭代次序

2.由链表保证元素有序，也就是说元素存储和取出顺序是一致的

3.由哈希表保证元素唯一，也就是说没有重复元素

LinkedHashSet lhs = new LinkedHashSet<>();
lhs.add("Hello");
lhs.add("Werld");
lhs.add("java");
lhs.add("java");
for(String s : lhs) {
	System.out.println(s);
}

 TreeSet集合

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一、TreeSet集合特点:

1.元素有序，这里的顺序不是指存储和取出的顺序，而是按照一定的规则进行排序，具体排序方式取决于构造方法:

        TreeSet():根据其元素的自然排序进行排序

        TreeSet(Comparator comparator):根据指定的比较器进行排序

2.没有索引的方法，所以不能使用普通的for循环遍历

3.由于是Set集合，所以不包含重复元素的集合

TreeSet ts = new TreeSet();
ts.add(12);
ts.add(0);
ts.add(56);
for(Integer i : ts) {
	System.out.println(i);
}

 二、自然排序Comparable和比较器排序Comparator结论:

1.用TreeSet集合存储自定义对象，无参构造方法的使用是自然排序对元素进行排序的

2.自然排序，就是让元素所属的类实现Comparable接口，重写compareTo(T o)方法

3.重写方法时，一定要注意排序规则必须按照需求的主要条件和次要条件来写

1.用TreeSet集合存储自定义对象，带参构造方法使用的是比较器排序对元素进行排序的

2.比较器排序，就是让集合构造方法接收Comparator来实现类对象，重写compare(T o1,T o2)方法

3.重写方法时，一定要注意排序规则必须按照需求的主要条件和次要条件来写

public int compareTo(HeiMa9_1 hm) {
    int num = this.age - hm.age;
    int num2 = num == 0?this.name.compareTo(hm.name) : num;
    return num2;
//return 0;零代表只对比一个，后面的不会存储进来
//return 1;1代表升序的吧元素存储进来
//return -1;-1代表降序的吧元素存储进来
}

TreeSet ts = new TreeSet(new Comparator() {
	public int compare(HeiMa10_1 hm7,HeiMa10_1 hm8) {
		int unm = hm7.getAge() - hm8.getAge();
		int unm2 = unm == 0 ? hm7.getName().compareTo(hm8.getName()) : unm;
		return unm2;
	}
});