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目錄

?常見的數據結構?

?集合和數組的區別?

?List 和 Map、Set 的區別?

?List 和 Map、Set 的實現類?

?Hashmap的底層原理?

?Hashmap和hashtable ConcurrentHashMap區別?

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?常見的數據結構?

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常用的數據結構有：數組，棧，隊列，鏈表，樹，散列，堆，圖

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數組是最常用的數據結構，數組的特點是長度固定，數組的大小固定后就無法擴容了?，數組只能存儲一種類型的數據?，添加，刪除的操作慢，因為要移動其他的元素。

棧是一種基于先進后出（FILO）的數據結構，是一種只能在一端進行插入和刪除操作的特殊線性表。它按照先進后出的原則存儲數據，先進入的數據被壓入棧底，最后的數據在棧頂，需要讀數據的時候從棧頂開始彈出數據（最后一個數據被第一個讀出來）。

隊列是一種基于先進先出（FIFO）的數據結構，是一種只能在一端進行插入，在另一端進行刪除操作的特殊線性表，它按照先進先出的原則存儲數據，先進入的數據，在讀取數據時先被讀取出來。

鏈表是一種物理存儲單元上非連續、非順序的存儲結構，其物理結構不能只表示數據元素的邏輯順序，數據元素的邏輯順序是通過鏈表中的指針鏈接次序實現的。鏈表由一系列的結節（鏈表中的每一個元素稱為結點）組成，結點可以在運行時動態生成。根據指針的指向，鏈表能形成不同的結構，例如單鏈表，雙向鏈表，循環鏈表等。?

樹是我們計算機中非常重要的一種數據結構，同時使用樹這種數據結構，可以描述現實生活中的很多事物，例如家譜、單位的組織架構等等。有二叉樹、平衡樹、紅黑樹、B樹、B+樹。

散列表，也叫哈希表，是根據關鍵碼和值 (key和value) 直接進行訪問的數據結構，通過key和value來映射到集合中的一個位置，這樣就可以很快找到集合中的對應元素。

堆是計算機學科中一類特殊的數據結構的統稱，堆通常可以被看作是一棵完全二叉樹的數組對象。

圖的定義：圖是由一組頂點和一組能夠將兩個頂點相連的邊組成的

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?集合和數組的區別?

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區別：數組長度固定 ??集合長度可變

數組中存儲的是同一種數據類型的元素，可以存儲基本數據類型，也可以存儲引用數據類型；
集合存儲的都是對象，而且對象的數據類型可以不一致。在開發當中一般當對象較多的時候，使用集合來存儲對象。

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?List 和 Map、Set 的區別?

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List和Set是存儲單列數據的集合，Map是存儲鍵值對這樣的雙列數據的集合；

List中存儲的數據是有順序的，并且值允許重復；

Map中存儲的數據是無序的，它的鍵是不允許重復的，但是值是允許重復的；

Set中存儲的數據是無順序的，并且不允許重復，但元素在集合中的位置是由元素的hashcode決定，即位置是固定的（Set集合是根據hashcode來進行數據存儲的，所以位置是固定的，但是這個位置不是用戶可以控制的，所以對于用戶來說set中的元素還是無序的）。

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?List 和 Map、Set 的實現類?

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(1)Connection接口:
List 有序,可重復

ArrayList
優點: 底層數據結構是數組，查詢快，增刪慢。
缺點: 線程不安全，效率高
Vector
優點: 底層數據結構是數組，查詢快，增刪慢。
缺點: 線程安全，效率低, 已給舍棄了
LinkedList
優點: 底層數據結構是鏈表，查詢慢，增刪快。
缺點: 線程不安全，效率高
Set?無序,唯一

HashSet
底層數據結構是哈希表。(無序,唯一)
如何來保證元素唯一性?
依賴兩個方法：hashCode()和equals()

LinkedHashSet
底層數據結構是鏈表和哈希表。(FIFO插入有序,唯一)
1.由鏈表保證元素有序
2.由哈希表保證元素唯一

TreeSet
底層數據結構是紅黑樹。(唯一，有序)
1. 如何保證元素排序的呢?
自然排序
比較器排序
2.如何保證元素唯一性的呢?
根據比較的返回值是否是0來決定

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(2)Map接口有四個實現類：?

HashMap?
基于 hash 表的 Map 接口實現，非線程安全，高效，支持 null 值和 null?鍵，?線程不安全。
HashTable?
線程安全，低效，不支持 null 值和 null 鍵；?
LinkedHashMap?
線程不安全，是 HashMap 的一個子類，保存了記錄的插入順序；

TreeMap

能夠把它保存的記錄根據鍵排序，默認是鍵值的升序排序，線程不安全。

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?Hashmap的底層原理?

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HashMap在JDK1.8之前的實現方式?數組+鏈表,

但是在JDK1.8后對HashMap進行了底層優化,改為了由?數組+鏈表或者數值+紅黑樹實現,主要的目的是提高查找效率

Jdk8數組+鏈表或者數組+紅黑樹實現，當鏈表中的元素超過了 8 個以后， 會將鏈表轉換為紅黑樹，當紅黑樹節點 小于 等于6 時又會退化為鏈表。

當new HashMap():底層沒有創建數組，首次調用put()方法示時，底層創建長度為16的數組，jdk8底層的數組是：Node[],而非Entry[]，用數組容量大小乘以加載因子得到一個值，一旦數組中存儲的元素個數超過該值就會調用rehash方法將數組容量增加到原來的兩倍，專業術語叫做擴容，在做擴容的時候會生成一個新的數組，原來的所有數據需要重新計算哈希碼值重新分配到新的數組，所以擴容的操作非常消耗性能.

默認的負載因子大小為0.75，數組大小為16。也就是說，默認情況下，那么當HashMap中元素個數超過16*0.75=12的時候，就把數組的大小擴展為2*16=32，即擴大一倍。

在我們Java中任何對象都有hashcode，hash算法就是通過hashcode與自己進行向右位移16的異或運算。這樣做是為了計算出來的hash值足夠隨機，足夠分散，還有產生的數組下標足夠隨機

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map.put(k,v)實現原理

（1）首先將k,v封裝到Node對象當中（節點）。
（2）先調用k的hashCode()方法得出哈希值，并通過哈希算法轉換成數組的下標。
（3）下標位置上如果沒有任何元素，就把Node添加到這個位置上。如果說下標對應的位置上有鏈表。此時，就會拿著k和鏈表上每個節點的k進行equal。如果所有的equals方法返回都是false，那么這個新的節點將被添加到鏈表的末尾。如其中有一個equals返回了true，那么這個節點的value將會被覆蓋。

map.get(k)實現原理

(1)、先調用k的hashCode()方法得出哈希值，并通過哈希算法轉換成數組的下標。
(2)、在通過數組下標快速定位到某個位置上。重點理解如果這個位置上什么都沒有，則返回null。如果這個位置上有單向鏈表，那么它就會拿著參數K和單向鏈表上的每一個節點的K進行equals，如果所有equals方法都返回false，則get方法返回null。如果其中一個節點的K和參數K進行equals返回true，那么此時該節點的value就是我們要找的value了，get方法最終返回這個要找的value。

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Hash沖突
不同的對象算出來的數組下標是相同的這樣就會產生hash沖突，當單線鏈表達到一定長度后效率會非常低。

在鏈表長度大于8的時候，將鏈表就會變成紅黑樹，提高查詢的效率。

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?Hashmap和hashtable ConcurrentHashMap區別?

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1、HashMap 是非線程安全的，HashTable 是線程安全的。

2、HashMap 的鍵和值都允許有 null 值存在，而 HashTable 則不行。

3、因為線程安全的問題，HashMap 效率比 HashTable 的要高。

4、Hashtable 是同步的，而 HashMap 不是。因此，HashMap 更適合于單線

程環境，而 Hashtable 適合于多線程環境。一般現在不建議用 HashTable, ①

是 HashTable 是遺留類，內部實現很多沒優化和冗余。②即使在多線程環境下，

現在也有同步的 ConcurrentHashMap 替代，沒有必要因為是多線程而用

HashTable。

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HashTable 使用的是 Synchronized 關鍵字修飾，ConcurrentHashMap 是JDK1.7使用了鎖分段技術來保證線程安全的。JDK1.8ConcurrentHashMap取消了Segment分段鎖，采用CAS和synchronized來保證并發安全。數據結構跟HashMap1.8的結構類似，數組+鏈表/紅黑二叉樹。

synchronized只鎖定當前鏈表或紅黑二叉樹的首節點，這樣只要hash不沖突，就不會產生并發，效率又提升N倍。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的字节一面 —— List 和 Map、Set 的区别的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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