Java数据结构

java因为其特殊性，对它的数据结构。可分为如下：

http://www.2cto.com/kf/201506/412305.html

Collection，List，Set，Map都是接口。

接下来按照顺序，依次对每一个集合接口进行说明。

ArrayList:  是线程不安全的。默认容量为20，每次扩容为当前容量的两倍，支持随机访问。一种遍历方式是采用迭代器。另一种是采用随机访问，也即采用数组下标访问。现在显示迭代器的代码如下：

List<String> list = new ArrayList();

Iterator<String> integer = list.Iterator();

while(integer.hasNext()){

       int value = integer.next();

}

可以使用以下方法处理线程不安全情况：

一、使用synchronized关键词

二、使用Collections.synchronizedList();具体使用如下：

List<String> list = (Collections.synchronized)new ArrayList<>();

LinkedList:  是线程不安全的。不支持随机访问。在插入和删除元素方面，性能强于ArrayList。

Vector:

是线程安全的。操作比ArrayList慢。默认初始化10个数组，如果没有设置增长元素，则每次增长为当前容量的两倍。

 

HashSet: 基于HashMap来实现的，不能有重复元素。

(http://www.importnew.com/20386.html)这个地址讲解了JDK1.8中，HashMap的改进。值得一看。http://www.cnblogs.com/chenssy/p/3521565.html这一篇博客详细讲解了HashMap的源码以及内容等。

HashMap:  HashMap 是线程不安全的。实现了Map接口。新建HashMap中，有基础容量，扩容因子。默认扩容因子为0.75。当HashMap中的元素大于基础容量 * 扩容因子，则会对其进行扩容。

在新建hash数组时，采用位运算，确保每次新建的数组长度为2的n次方。例如输入数组长度为5，则

length = 1;

while(length<5)

length << =1;

HashMap的实现是由数组和链表组成。在插入一个HashMap元素时，首先对元素进行hash值计算，计算完毕后，通过hash & (length - 1) ，即hash值对数组长度的位运算。在插入数据时，先判断数组上是否有数据，若无，则插入，若有，则比较两个的Key值是否相同，若相同，则用新值覆盖旧值，若不同，则将链表链接到新值上。

HashMap是线程不安全的，所以要保证安全，有两种方式：

一、使用Hashtable         Map<String,String> llist = new Hash<String,String>();

Hashtable是使用synchronized来保证同步

二、使用ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap是使用锁分段技术来实现多线程访问。它将数据分为一段一段，对每一段加上锁。同一时刻，一个线程只能访问其中一段锁的数据，这就保证了其他的线程可以访问其他段锁的数据。每一段用Segment来标示。

 

为什么HashMap每次新建数组必须为2的n次方呢？

这是为了保证每次新进一个key，都能均匀的分布在数组中。我们接下来来看一个实验。假如n为5，则为16，那么length-1 = 15。则15标示为二进制位1111.

这样的格式，能够保证所有与它&操作，都是1或者0，而不会因为其中一个为0，另外的每一个操作都是0.例如如果是1110，那么最后一位，不管怎么&操作，都为0。

在JDK1.8中，HashMap当链表连接的数组超过8个时，则将其转换为红黑树进行保存。

 

TreeMap:

红黑树主要有以下特征，首先它是一颗二叉排序树，并且必须包含以下五个点：

1.每个点的 颜色不是红色就是黑色

2.根节点必须是黑色

3.如果一个节点是红色，则它的两个子节点必须是黑色

4.叶节点必须是黑色

5.从任一节点到每个叶子节点的路径，都必须包含相同数目的黑色节点。

红黑树里面的节点，均为排序好了的。

TreeMap底层是由红黑树来实现，是有序的。线程不安全的。