集合底层数据结构简单实现

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一、LinkedList集合
二、HashSet

一、LinkedList集合

LinkedList简介：

LinkedList 是一个继承于AbstractSequentialList的双向链表。它也可以被当作堆栈、队列或双端队列进行操作。
LinkedList 实现 List 接口，能对它进行队列操作。
LinkedList 实现 Deque 接口，即能将LinkedList当作双端队列使用。
LinkedList 实现了Cloneable接口，即覆盖了函数clone()，能克隆。
LinkedList 实现java.io.Serializable接口，这意味着LinkedList支持序列化，能通过序列化去传输。
LinkedList 是非同步的。

LinkedList底层源码：

　　LinkedList实际上是通过双向链表去实现的。既然是双向链表，那么它的顺序访问会非常高效，而随机访问效率比较低。
既然LinkedList是通过双向链表的，但是它也实现了List接口{也就是说，它实现了get(int location)、remove(int location)等“根据索引值来获取、删除节点的函数”}。LinkedList是如何实现List的这些接口的，如何将“双向链表和索引值联系起来的”？
实际原理非常简单，它就是通过一个计数索引值来实现的。例如，当我们调用get(int location)时，首先会比较“location”和“双向链表长度的1/2”；若前者大，则从链表头开始往后查找，直到location位置；否则，从链表末尾开始先前查找，直到location位置。
这就是“双线链表和索引值联系起来”的方法。

代码模拟双向链表

class Demo11 {
    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 1.创建数据
         */
        Node node1 = new Node("李云峰");
        Node node2 = new Node("刘文闯");
        Node node3 = new Node("刘承毅");
 
        /**
         * 2.将节点连接
         */
        node1.next = node2;
        node2.next = node3;
        node3.pre = node2;
        node2.pre = node1;
 
 
        /**
         * 3.设置双向链表的头尾节点
         */
        Node first = node1;
        Node last = node3;
 
        /**
         * 4.遍历双向链表
         */
        while (first != null) {
            System.out.println(first);
            // 指向下一节点
            first = first.next;
        }
    }
}
 
class Node {
    /**
     * 姓名
     */
    Object message;
    /**
     * 指向前一个节点
     */
    Node pre;
    /**
     * 指向后一个节点
     */
    Node next;
 
    public Node(Object message) {
        this.message = message;
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return (String) message;
    }
}

遍历结果：

李云峰
刘文闯
刘承毅

插入一个Node节点：　　

 1 public static void main(String[] args) {
 2     /**
 3      * 1.创建数据
 4      */
 5     Node node1 = new Node("李云峰");
 6     Node node2 = new Node("刘文闯");
 7     Node node3 = new Node("刘承毅");
 8     /**
 9      * 2.将节点连接
10      */
11     node1.next = node2;
12     node2.next = node3;
13     node3.pre = node2;
14     node2.pre = node1;
15     /**
16      * 3.设置双向链表的头尾节点
17      */
18     Node first = node1;
19     Node last = node3;
20     // 添加一个节点
21     Node node4 = new Node("张志喜");
22     node3.pre = node4;
23     node2.next  = node4;
24     node4.next = node3;
25     node4.pre = node2;
26     /**
27      * 4.遍历双向链表
28      */
29     while (first != null) {
30         System.out.println(first);
31         // 指向下一节点
32         first = first.next;
33     }
34 }

遍历输出：

李云峰
刘文闯
张志喜
刘承毅

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二、HashSet

HashSet这个类实现了Set集合，实际为一个HashMap的实例。对集合的迭代次序没有任何保证; 特别是，它不能保证订单会随着时间的推移保持不变。这个类允许null 元素(只允许有一个)

底层的存储结构（数组+链表+红黑树）

注意：同时满足（链表元素达到8个，Table长度大于64，会自动转换为红黑树数据数据结构进行存储）

代码实现：

/**
 * @author zhangzhixi
 * @date 2021-6-19 12:47
 */
public class HashSet底层实现 {
    public static void main(String[] args) {
        // 1、创建一个数组，数组类型是Node
        Node[] table = new Node[10];
        // 2、创建节点
        Node node1 = new Node("刘文闯", null);
 
        // 3、将节点放到数组下标为2的table中去
        table[2] = node1;
 
        // 4、继续放入节点
        Node node2 = new Node("李云峰", null);
 
        // 4.1、将node2挂载到node1
        node1.next = node2;
 
 
        System.out.println(table[0]);
    }
}
 
class Node {
    String name;
    Node next;
 
    public Node(String name, Node next) {
        this.name = name;
        this.next = next;
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "Node{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", next=" + next +
                '}';
    }
}