java 数据结构

    相信很多程序员会有这样的感觉，变成从来没考虑过数据结构的问题，单值使用list或者数组，存储key-value格式的直接存入map中，觉得理所应当，没有什么问题，功能实现就ok啊，但是真的没有什么问题吗？

    数据结构就像是汽车的内部结构，不懂汽车的内部结构也可以正常，如果车靠谱的话可能车报废了，你都不知道什么结构，但是作为一个热血青年，谁没有一个机械梦，提升性能，当然国家是不允许的，我们都是好市民，怎么能做违法违规的事。言归正传，使用不同的数据结构，可以实现同样的功能，但是性能却是不一样的，只有在不同的场景，使用合适的数据结构才能提升数据结构。

什么是数据结构

数据结构是计算机存储、组织数据的方式，指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。

不同数据结构的区别

1、如何存储一堆数据

2、如何在数据开头、结尾、中间插入新的数据

3、如何删除数据

4、如何在从数据中取出数据

常用数据结构

各自优缺点：

下面我们单个分析各种数据结构：

数组：

①、插入快，对于无序数组，上面我们实现的数组就是无序的，即元素没有按照从大到小或者某个特定的顺序排列，只是按照插入的顺序排列。无序数组增加一个元素很简单，只需要在数组末尾添加元素即可，但是有序数组却不一定了，它需要在指定的位置插入。

②、查找慢，当然如果根据下标来查找是很快的。但是通常我们都是根据元素值来查找，给定一个元素值，对于无序数组，我们需要从数组第一个元素开始遍历，直到找到那个元素。有序数组通过特定的算法查找的速度会比无需数组快。

③、删除慢，根据元素值删除，我们要先找到该元素所处的位置，然后将元素后面的值整体向前面移动一个位置。也需要比较多的时间。

④、数组一旦创建后，大小就固定了，不能动态扩展数组的元素个数。如果初始化你给一个很大的数组大小，那会白白浪费内存空间，如果给小了，后面数据个数增加了又添加不进去了。

栈：

栈（英语：stack）又称为堆栈或堆叠，栈作为一种数据结构，是一种只能在一端进行插入和删除操作的特殊线性表。它按照先进后出的原则存储数据，先进入的数据被压入栈底，最后的数据在栈顶，需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据（最后一个数据被第一个读出来）。栈具有记忆作用，对栈的插入与删除操作中，不需要改变栈底指针。

　　栈是允许在同一端进行插入和删除操作的特殊线性表。允许进行插入和删除操作的一端称为栈顶(top)，另一端为栈底(bottom)；栈底固定，而栈顶浮动；栈中元素个数为零时称为空栈。插入一般称为进栈（PUSH），删除则称为退栈（POP）。

　　由于堆叠数据结构只允许在一端进行操作，因而按照后进先出（LIFO, Last In First Out）的原理运作。栈也称为后进先出表。

        根据栈后进先出的特性，我们可以实现单词逆序以及分隔符匹配。其实栈是一个概念上的工具，具体能实现什么功能可以由我们去想象。

　　对于栈的实现，我们稍微分析就知道，数据入栈和出栈的时间复杂度都为O(1)，也就是说栈操作所耗的时间不依赖栈中数据项的个数，因此操作时间很短。而且需要注意的是栈不需要比较和移动操作，我们不要画蛇添足。

实例：ArrayStack 

队列：

前面我们讲解了并不像数组一样完全作为存储数据功能，而是作为构思算法的辅助工具的数据结构——栈，接下来我们介绍另外一个这样的工具——队列。栈是后进先出，而队列刚好相反，是先进先出。

队列的数据元素又称为队列元素。在队列中插入一个队列元素称为入队，从队列中删除一个队列元素称为出队。因为队列只允许在一端插入，在另一端删除，所以只有最早进入队列的元素才能最先从队列中删除，故队列又称为先进先出（FIFO—first in first out）线性表。

队列分为：

　　①、单向队列（Queue）：只能在一端插入数据，另一端删除数据。

　　②、双向队列（Deque）：每一端都可以进行插入数据和删除数据操作。

顺序存储的队列会有假溢出现象，详细看下面这篇

https://www.imooc.com/article/17681

链表：

在讲解数组中，知道数组作为数据存储结构有一定的缺陷。在无序数组中，搜索性能差，在有序数组中，插入效率又很低，而且这两种数组的删除效率都很低，并且数组在创建后，其大小是固定了，设置的过大会造成内存的浪费，过小又不能满足数据量的存储。

　　本篇博客我们将讲解一种新型的数据结构——链表。我们知道数组是一种通用的数据结构，能用来实现栈、队列等很多数据结构。而链表也是一种使用广泛的通用数据结构，它也可以用来作为实现栈、队列等数据结构的基础，基本上除非需要频繁的通过下标来随机访问各个数据，否则很多使用数组的地方都可以用链表来代替。

　　但是我们需要说明的是，链表是不能解决数据存储的所有问题的，它也有它的优点和缺点。本篇博客我们介绍几种常见的链表，分别是单向链表、双端链表、有序链表、双向链表以及有迭代器的链表。并且会讲解一下抽象数据类型（ADT）的思想，如何用 ADT 描述栈和队列，如何用链表代替数组来实现栈和队列。

链表通常由一连串节点组成，每个节点包含任意的实例数据（data fields）和一或两个用来指向上一个/或下一个节点的位置的链接（"links"）。

    是一种线性表，但是并不会按线性的顺序存储数据，而是在每一个节点里存到下一个节点的指针(Pointer)。

剩下的几种数据类型平时用的相对较少，但是又比较复杂，之后单独写。