数据结构与JAVA（JCF）的结合

1.参考文档：

  JCF集合框架概述 :  https://www.cnblogs.com/haimishasha/p/10757722.html

  UML图：https://blog.csdn.net/huaishu/article/details/108343852
 10种排序算法：https://www.cnblogs.com/onepixel/articles/7674659.html

 java8 中文API：https://www.matools.com/api/java8

2.JCF 

容器，就是可以容纳其他Java对象的对象。Java Collections Framework（JCF）为Java开发者提供了通用的容器

3.数据结构与算法：

4. 10种常用的排序算法：

十种常见排序算法可以分为两大类：

• 比较类排序：通过比较来决定元素间的相对次序，由于其时间复杂度不能突破O(nlogn)，因此也称为非线性时间比较类排序。
• 非比较类排序：不通过比较来决定元素间的相对次序，它可以突破基于比较排序的时间下界，以线性时间运行，因此也称为线性时间非比较类排序。 

算法分析：复杂度

相关概念

• • 稳定：如果a原本在b前面，而a=b，排序之后a仍然在b的前面。
  • 不稳定：如果a原本在b的前面，而a=b，排序之后 a 可能会出现在 b 的后面。
  • 时间复杂度：对排序数据的总的操作次数。反映当n变化时，操作次数呈现什么规律。
  • 空间复杂度：是指算法在计算机

 

5、java对数据结构的实战

  5.1HashMap

• 参考文档：Map 综述（一）：彻头彻尾理解 HashMap（https://blog.csdn.net/justloveyou_/article/details/62893086）
• Hash：Hash 就是把任意长度的输入(又叫做预映射， pre-image)，通过哈希算法，变换成固定长度的输出(通常是整型)，该输出就是哈希值。这种转换是一种 压缩映射 ，也就是说，散列值的空间通常远小于输入的空间。不同的输入可能会散列成相同的输出，从而不可能从散列值来唯一的确定输入值。简单的说，就是一种将任意长度的消息压缩到某一固定长度的息摘要函数。 
• Entry<K,V> 条目类型： （key，value，next指针，hash值）
• 哈希策略（算法）： 使用hash()方法对一个对象的hashCode进行重新计算是为了防止质量低下的hashCode()函数实现。由于hashMap的支撑数组长度总是 2 的幂次，通过右移 可以使低位的数据尽量的不同，从而使hash值的分布尽量均匀。

     

• 哈希表的存取操作：在存储的过程中，系统根据key的hash值来定位Entry在table数组中的哪个桶，并且将其放到对应的链表的链头；在取的过程中，同样根据key的hash值来定位Entry在table数组中的哪个桶，然后在该桶中查找并返回。存放过程中，如果已存在，则使用新Value值替换旧Value值，并返回旧Value值；如果不存在，则存放新的键值对<Key, Value>到桶中。因此，在 HashMap中，equals() 方法只有在哈希码碰撞时才会被用到。

     

• HashMap的扩容机制---resize()：

参考：https://blog.csdn.net/pange1991/article/details/82347284

         java 1.8版本之前：

  在 Java 1.8中 HashMap 扩容时对红黑树节点的修剪。

• 哈希碰撞：
• • == ： 该操作符生成的是一个boolean结果，它计算的是操作数的值之间的关系
  • equals ： Object 的 实例方法，比较两个对象的content是否相同
  • hashCode ： Object 的 native方法 , 获取对象的哈希值，用于确定该对象在哈希表中的索引位置，它实际上是一个int型整数
  • 如果两个对象的hashCode不同，那么equals一定为 false；否则，如果其hashCode相同，equals也不一定为 true。所以，理论上，hashCode 可能存在碰撞的情况，当碰撞发生时，这时会取出bucketIndex桶内已存储的元素，并通过hashCode() 和 equals() 来逐个比较以判断Key是否已存在。如果已存在，则使用新Value值替换旧Value值，并返回旧Value值；如果不存在，则存放新的键值对<Key, Value>到桶中。因此，在 HashMap中，equals() 方法只有在哈希码碰撞时才会被用到。
  • HashMap 中可以保存键为NULL的键值对，且该键值对是唯一的。若再次向其中添加键为NULL的键值对，将覆盖其原值。此外，如果HashMap中存在键为NULL的键值对，那么一定在第一个桶中。

5.2LinkedHashMap

       参考文档：Map 综述（二）：彻头彻尾理解 LinkedHashMap（https://blog.csdn.net/justloveyou_/article/details/71713781）

       数据结构：HashMap和双向链表

             

        结点结构：

                     

             概述：HashMap是无序的。LinkedHashMap 增加了双向链表头结点 header和标志位 accessOrder两个属性，用于保证迭代顺序根据链表中元素的顺序。可以将LinkedHashMap分为：保持插入顺序的LinkedHashMap 和 保持访问顺序的LinkedHashMap，其中LinkedHashMap的默认实现是按插入顺序排序的。插入顺序按照尾插法。

5.3hashset

    参考地址：https://www.jianshu.com/p/a5063dd843d5

          总结：HashSet由于内部实现是完全基于HashMap的，所以原理较为简单，代码也不多，源码加上注释也就是300多行。

                   关于hashSet的实现原理，我们需要掌握一下几点

• • hashSet内部用HashMap来存储元素

  • HashSet利用本身的值来计算hash值，因为值被当作hashmap的key，而hashmap是利用key来计算hash值的

  • 因为hashset将value当作key来存储，所以根据map的key值唯一的原理，我们就可以实现set的无重复元素的功能

        Set 与Map的区别：

• • Set 和 Map 主要的应用场景在于 数据重组 和 数据储存。
  • Set 是一种叫做集合的数据结构，Map 是一种叫做字典的数据结构。

     集合 与 字典 的区别：

• • 共同点：集合、字典 可以储存不重复的值
  • 不同点：集合 是以 [value, value]的形式储存元素，字典 是以 [key, value] 的形式储存