数据结构面试（一）
Queue
什么是队列
队列是数据结构中⽐重要的⼀种类型，它⽀持 FIFO，尾部添加、头部删除（先进队列的元素先出队列），跟我们⽣活中的排队类似。
队列的种类
- 单队列（单队列就是常⻅的队列, 每次添加元素时，都是添加到队尾，存在“假溢出”的问题也就是明明有位置却不能添加的情况）
- 循环队列（避免了“假溢出”的问题）
Java 集合框架中的队列 Queue
Java 集合中的 Queue 继承⾃ Collection 接⼝ ，Deque, LinkedList, PriorityQueue,BlockingQueue 等类都实现了它。 Queue ⽤来存放 等待处理元素 的集合，这种场景⼀般⽤于缓冲、
并发访问。 除了继承 Collection 接⼝的⼀些⽅法，Queue 还添加了额外的 添加、删除、查询操作。
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Set
Set 继承于 Collection 接⼝，是⼀个不允许出现重复元素，并且⽆序的集合，主要 HashSet 和TreeSet 两⼤实现类。
在判断重复元素的时候，HashSet 集合会调⽤ hashCode()和 equal()⽅法来实现；TreeSet 集合会调⽤compareTo⽅法来实现。
补充：有序集合与⽆序集合说明
- 有序集合：集合⾥的元素可以根据 key 或 index 访问 (List、Map)
- ⽆序集合：集合⾥的元素只能遍历。（Set）
HashSet 和 TreeSet 底层数据结构
- HashSet 是哈希表结构，主要利⽤ HashMap 的 key 来存储元素，计算插⼊元素的 hashCode 来获取元素在集合中的位置；
- TreeSet 是红⿊树结构，每⼀个元素都是树中的⼀个节点，插⼊的元素都会进⾏排序；
List
什么是List
在 List 中，⽤户可以精确控制列表中每个元素的插⼊位置，另外⽤户可以通过整数索引（列表中的位置）访问元素，并搜索列表中的元素。 与 Set 不同，List 通常允许重复的元素。 另外 List 是有序集合⽽ Set 是⽆序集合。
List的常⻅实现类
ArrayList 是⼀个数组队列，相当于动态数组。它由数组实现，随机访问效率⾼，随机插⼊、随机删除效率低。
LinkedList 是⼀个双向链表。它也可以被当作堆栈、队列或双端队列进⾏操作。LinkedList随机访问效率低，但随机插⼊、随机删除效率⾼。
Vector 是⽮量队列，和ArrayList⼀样，它也是⼀个动态数组，由数组实现。但是ArrayList是⾮线程安全的，⽽Vector是线程安全的。
Stack 是栈，它继承于Vector。它的特性是：先进后出(FILO, First In Last Out)。相关阅读：java数据结构与算法之栈（Stack）设计与实现
ArrayList 和 LinkedList 源码学习
Map
树
结点的层次（level）：从0开始，如上图的层数是2；
兄弟（sibling）：有同一个父节点的，如上E和F是兄弟，但是E和G不是兄弟节点。
数的深度（depth）或高度：最大层次数称为树的深度。如上：深度为2
结点的度（degree）：拥有子树的数目称之为节点的度。如上：A和D的度是3；
二叉树
每个结点的度不超过2；并且每个孩子还有左孩子和有孩子之分。
完全二叉树
完全⼆叉树：叶节点只能出现在最下层和次下层，并且最下⾯⼀层的结点都集中在该层最左边的若⼲位
置的⼆叉树。
满二叉树
⼀个⼆叉树，如果每⼀个层的结点数都达到最⼤值，则这个⼆叉树就是满⼆叉树。也就是说，如果⼀个⼆叉树的层数为K，且结点总数是(2^k) -1 ，则它就是满⼆叉树。
堆
堆是具有以下性质的完全⼆叉树：每个结点的值都⼤于或等于其左右孩⼦结点的值，称为⼤顶堆；或者每个结点的值都⼩于或等于其左右孩⼦结点的值，称为⼩顶堆。
⼆叉查找树（BST）
红黑数
红⿊树特点:
- 每个节点⾮红即⿊；
- 根节点总是⿊⾊的；
- 每个叶⼦节点都是⿊⾊的空节点（NIL节点）；
- 如果节点是红⾊的，则它的⼦节点必须是⿊⾊的（反之不⼀定）；
- 从根节点到叶节点或空⼦节点的每条路径，必须包含相同数⽬的⿊⾊节点（即相同的⿊⾊⾼度）。
红⿊树的应⽤：
TreeMap、TreeSet以及JDK1.8的HashMap底层都⽤到了红⿊树。
为什么要⽤红⿊树？
简单来说红⿊树就是为了解决⼆叉查找树的缺陷，因为⼆叉查找树在某些情况下会退化成⼀个线性结构。详细了解可以查看 漫画：什么是红⿊树？（也介绍到了⼆叉查找树，⾮常推荐）
