Java面试基础|数据结构 -实时更新

1.HashMap和ConcurrentHashMap介绍

核心是一个Node数组，数据结构与hashMap相似
使用CAS操作来实现无锁的更新，提高了并发性。当更新节点时，它会使用CAS来替换节点的值或链接，如果CAS失败，表明有其他线程也在进行修改，当前线程可以重试或锁定节点
对于复杂的结构修改操作 ConcurrentHashMap 使用synchronized关键字来锁定特定的节点。

.CAS是什么

CAS是一种用于实现多线程同步的机制。它是一种无锁的非阻塞算法的一部分，广泛应用于多线程编程中，用于实现高效的同步控制。
CAS的基本思想：
CAS操作包含三个参数：内存位置（V），预期原值（A）和新值（B）。CAS具体操作如下：
比较： 它首先检查内存位置V的当前值是否与预期原值A相等。
交换： 如果相等，那么处理器会自动将该位置值更新为新值B。
否则： 如果不相等，说明其他线程已经修改了该位置的数据，CAS操作失败

hashMap插入的过程

1）计算key的哈希码，使用哈希函数将哈希码转换为数组索引
2）上一步得到的索引，定位到内部数组的特定位置
3）由于不同的键可能产生相同的索引
如果是链表，则遍历链表，使用 equals() 方法比较键对象，直到找到匹配的键。
如果是红黑树，则在树中进行搜索，直到找到匹配的键。

自定义类作为hashmap的key，那么这个key要满足什么要求

1）正确实现 hashCode()、equals()方法
2）如果两个对象通过 equals() 方法比较是相等的，那么这两个对象调用 hashCode() 方法必须产生相同的整数结果。如果两个对象通过 equals() 方法比较是不相等的，理想情况下它们的 hashCode() 方法产生的整数也应该不同

HashMap改用红黑树讲讲为什么**

链表可能会变得很长，这意味着查找效率会降低到O(n)。将链表转换成红黑树，这样即使在最坏的情况下，查找效率也能保持在O(log n)
红黑树
任何一条从根到叶子的路径上各个节点的颜色进行约束，红黑树确保没有一条路径会比其他路径长出两倍，由此达到近似平衡的效果

2. ArrayList和LinkedList的底层原理和区别**

ArrayList



ArrayList 线程不安全，没有synchronized
LinkedList


ArrayList和LinkedList的区别
ArrayList需要连续内存空间
LinkedList不需要连续内存空间