标签：结点 元素 存储 列表 链表 ListAndSetAndDataStructure 数组

数据结构：
       概念：程序当中组织和存储数据的一种方式
       算法：解决问题的一种办法，如何快速的查找数据/修改数据/删除数据/添加数据
 常见的数据结构：8种
       数组、链表、队列、栈(堆栈)、堆、树、图、哈希表
 数组：
       Array：是有序的元素序列，数组在内存当中是一块连续的空间，并在此空间中存放我们的元素值
       特点：
          1. 查找元素快：因为每一块空间都有一个索引值，那么我们可以通过这个索引值快速的检索到对应的空间，从而取出空间里面存储的值
          2. 增删元素慢：因为该空间在内存当中的存储的大小是固定的，所以当增删元素时需要创建一个新数组，遍历原来的数组
 链表：
       LinkedList：内部由一系列的节点Node(把链表当中每个元素称之为一个结点)，结点可以在程序的运行过程中动态生成，每个结点内部包含有两个部分：
                   一个是用来存储数据的数据域，另外一个是用来存储地址的指针(引用)域，存储的是下一个结点的地址
       我们常说的链表结构有三种类型：单向链表、双向链表、循环链表
       特点：
          1. 结点之间使用指针(地址)进行连接
          2. 查找元素慢：因为每次检索都需要从首结点开始，依次往后检索，直到找到对应的结点
          3. 增删元素快：
       单向链表：
            每个结点内部包含有两个部分：一个是用来存储数据的数据域，另外一个是用来存储地址的指针(引用)域，存储的是下一个结点的地址
            head--->首节点--->第二个结点--->第三个结点--->末尾结点--->null
       双向列表：
            private static class Node<E> {
               E item;
               Node<E> next;// 下一个地址
               Node<E> prev;// 上一个地址

               Node(Node<E>prev, E element, Node<E> next){
                    this.item=element;
                    this.next=next;
                    this.prev=prev;
               }
            }
            每个结点内部包含三个部分，一个是用来存储数据的数据域，一个是存储下一个结点的地址，还有一个用来存储上一个结点地址
       优点：
         1. 不需要初始化容器的大小
         2. 可以添加任意的元素
         3. 插入和删除元素时只需要更新引用即可。
       缺点：
         1. 占用的内存空间相对来说较大，因为含有大量的引用
         2. 查找元素时需要遍历整个链表结构，耗时
队列：
      queue：它允许从队列的一端存储元素，从队列另外一端取出元素
      特点：
         1.先进先出
         2.入口和出口在队列的两端
栈：
      stack：堆栈，他也是一种受限的线性表结构，仅允许从栈的一端去添加和取出元素。
      特点：
         1. 入口和出口是在栈的一端
         2. 存储和取出元素特点是先进后出，也就是先存储进去的元素，取出时只能先把后存储进去的元素全部取出时才能取出该元素
树：
      tree：它是一种非线性表结构，一对多的关系
      程序当中的树，是一种生活当中倒挂的树  树根在顶部，树叶和树枝在底部。元素的存储   也是通过结点来表达的Node
      特点：
         1.每个结点可以有0-n个子结点
         2.没有父结点的结点称为根结点
         3.每一个非根结点有且仅有一个(当且仅当)父结点
         4.除了根结点外，每个子结点可以分为多个互不相交的子树
      二叉树--->平衡二叉树--->二叉查找树
      特点：每个结点当中最多只能有两个子树
      红黑树--->是二叉树当中非常特殊的一种树
      约束特点：
         1.每个结点可以标记成红色或者黑色(只能使用红黑两种颜色)
         2.根结点为黑色
         3.每个叶子结点为黑色
         4.如果一个结点的颜色为红色，那么它的子结点必须为黑色，也就是一条路径上不可能相邻的两个结点为红色。
      特点：
          检索速度非常快
哈希表：
      Hash Table：底层是一个数组结构 通过hash值往数组当中存储的+链表，通过哈希函数计算得出该元素值在数组当中存储的位置
                  如果发现有相同哈希值，代表需要往同一个位置进行存储，此时就需要再次计算这两个元素的内容之是否相同
                  通过equals()方法来判断这两个元素内容是否相同，如果返回值为false，代表是两个不同的元素，此时通过链表结构存储在数组的
                  同一个位置上；如果返回值为true，代表两个元素是同一个元素，一般情况下是直接过滤掉。
                  在Java当中尤其是jdk1.8之后，如果链表的长度大于8，程序认为从链表检索元素效率较低，就把链表结构转为红黑树结构
                  从而提升检索的效率。
 图：多对多关系

数组列表集合 ArrayList
特点：
         1. 元素有序
         2. 元素有索引
         3. 可以存储重复元素
         4. 需要进行容器初始化 计算它的初始大小。
         5. 如果调用的是一个空参构造方法，初始容量为0，当第一次执行add方法时，程序会把空数组转换成一个容量大小为10的数组
         6. 当容器即将溢出时，需要进行扩容，每次扩容的大小为原来容器的1.5倍。

LinkedList 链表列表集合
它是一个双向链表结构
特点：
         1. 不需要容器的初始化
         2. 元素可重复
         3. 没有索引下标
         4. 元素有序的(存储和取出的顺序是一致的)
         5. 有时候我们可以把LinkedList作为堆栈结构或者队列结构来使用
         6. LinkedList里面封装了大量对于首节点和尾结点操作的API方法
常用的API方法
         1. void addFirst(E e) 在该列表开头插入指定的元素。
         2. void addLast(E e) 将指定的元素追加到此列表的末尾。
         3. E element() 检索但不删除此列表的头（第一个元素）。
         4. E getFirst() 返回此列表中的第一个元素。
         5. E getLast() 返回此列表中的最后一个元素。
         6. boolean offer(E e) 将指定的元素添加为此列表的尾部（最后一个元素）。
         7. boolean offerFirst(E e) 在此列表的前面插入指定的元素。
         8. boolean offerLast(E e) 在此列表的末尾添加指定的元素
         9. E peek() 检索但不删除此列表的头（第一个元素）。读取数据
         10. E peekFirst() 检索但不删除此列表的第一个元素，如果此列表为空，则返回 null 。
         11. E peekLast() 检索但不删除此列表的最后一个元素，如果此列表为空，则返回 null 。
         12. E poll() 检索并删除此列表的头（第一个元素）。轮询/头顶
         13. E pollFirst() 检索并删除此列表的第一个元素，如果此列表为空，则返回 null 。
         14. E pollLast() 检索并删除此列表的最后一个元素，如果此列表为空，则返回 null 。
         15. E pop() 从此列表表示的堆栈中弹出一个元素。 删除  每次把首节点的元素取出并删除掉
         16. void push(E e) 将元素推送到由此列表表示的堆栈上。
         17. E removeFirst() 从此列表中删除并返回第一个元素。
         18. E removeLast() 从此列表中删除并返回最后一个元素。

HashSet类集合
         1. 它是Set集合的实现类
         2. 不允许存储重复元素
         3. 元素没有索引
         4. 元素不能保证有序
         5. 它的底层采用哈希表结构来存储元素
         6. 它允许存储null元素
         7. 它必须初始化容器大小
         8. 扩容机制：当容器存储的个数达到了初始容量的3/4--->16*0.75=12，此时容器需要进行扩容
常用的API方法：
         1. boolean add(E e) 将指定的元素添加到此集合（如果尚未存在）。
         2. boolean contains(Object o) 如果此集合包含指定的元素，则返回 true 。
         3. Iterator<E> iterator() 返回此集合中元素的迭代器。

在Set集合当中如何保证元素是不重复的？
         hashcode()---->计算该元素的哈希值
         equals() ---->判断元素的值内容是否相同，ture--->相同-->过滤不添加;false-->不相同--->添加
         哈希表结构底层是一个数组结构，每次往数组当中存储的时候，首先计算该元素的哈希值，得出存储数组的位置
         判断该位置是是否已经存储的元素和该元素的哈希值相同，如果哈希值相同，代表该位置上已经有添加的元素
         通过equals方法，判断数组位置上的元素和即将添加的元素内容值是否相同，如果相同，不添加
         如果不相同，直接添加，通过链表结构添加原来元素的后面

Set接口集合
         1. 不允许存储重复的元素
         2. 元素没有索引
         3. 它有迭代器，通过迭代器取出Set集合当中的元素值
         4. set接口的方法和Collection

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来源： https://www.cnblogs.com/grix/p/16592692.html

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