> 转载 - [图解Java常用数据结构(一) - 大道方圆 - 博客园 ](https://www.cnblogs.com/xdecode/p/9321848.html)

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基于jdk8, 可能会有些特性与jdk7之前不相同, 例如LinkedList LinkedHashMap中的双向列表不再是回环的.HashMap中的单链表是尾插, 而不是头插入等等..

# 本文目录结构如下:


## LinkedList (双链表)

> 经典的双链表结构, 适用于乱序插入,删除.指定序列操作则性能不如ArrayList,这也是其数据结构决定的.

**add(E) / addLast(E)**


**add(index, E)**

> 这边有个小的优化, 他会先判断index是靠近队头还是队尾, 来确定从哪个方向遍历链入.

```

if (index < (size >> 1)) {

Node x = first;

for (int i = 0; i < index; i++)

x = x.next;

return x;

} else {

Node x = last;

for (int i = size - 1; i > index; i--)

x = x.prev;

return x;

}

```

**靠近队头**


**靠队尾**


**get(index)**

> 也是会先判断index, 不过性能依然不好, 这也是为什么不推荐用for(int i = 0; i < lengh; i++)的方式遍历linkedlist, 而是使用iterator的方式遍历.



**remove(E)**


## ArrayList (数组)

> 底层就是一个数组, 因此按序查找快, 乱序插入, 删除因为涉及到后面元素移位所以性能慢.


**扩容**

> 　　一般默认容量是10, 扩容后, 会length*1.5倍


**remove(E)**

> 循环遍历数组, 判断E是否equals当前元素, 删除性能不如LinkedList.


## Stack (栈)

> 经典的数据结构, 底层也是数组, 继承自Vector, 先进后出FILO, 默认new Stack()容量为10, 超出自动扩容.

**push(E)**


**pop()**


## 后缀表达式

> Stack的一个典型应用就是计算表达式如 9 + (3 - 1) * 3 + 10 / 2, 计算机将中缀表达式转为后缀表达式, 再对后缀表达式进行计算.

**中缀转后缀**

- 数字直接输出

- 遇到左括号, 将其入栈

- 遇到右括号, 执行出栈操作，并将出栈的元素输出，直到弹出栈的是左括号，左括号不输出。

- 遇到运算符(加减乘除)：弹出所有优先级大于或者等于该运算符的栈顶元素，然后将该运算符入栈

- 最终将栈中的元素依次出栈，输出。


**计算后缀表达**

- 遇到数字时，将数字压入堆栈

- 遇到运算符时，弹出栈顶的两个数，用运算符对它们做相应的计算, 并将结果入栈

- 重复上述过程直到表达式最右端

- 运算得出的值即为表达式的结果


## Queue (队列):

> 与Stack的区别在于, Stack的删除与添加都在队尾进行, 而Queue删除在队头, 添加在队尾.

**ArrayBlockingQueue**

生产消费者中常用的阻塞有界队列, FIFO.

**put(E)**


**put(E) 队列满了**

```java

final ReentrantLock lock = this.lock;

lock.lockInterruptibly();

try {

while (count == items.length)

notFull.await();

enqueue(e);

} finally {

lock.unlock();

}

```


**take()**

当元素被取出后, 并没有对数组后面的元素位移, 而是更新takeIndex来指向下一个元素.

takeIndex是一个环形的增长, 当移动到队列尾部时, 会指向0, 再次循环.

```

private E dequeue() {

// assert lock.getHoldCount() == 1;

// assert items[takeIndex] != null;

final Object[] items = this.items;

@SuppressWarnings("unchecked")

E x = (E) items[takeIndex];

items[takeIndex] = null;

if (++takeIndex == items.length)

takeIndex = 0;

count--;

if (itrs != null)

itrs.elementDequeued();

notFull.signal();

return x;

}

```


## HashMap (哈希表)

>　　最常用的哈希表, 面试的童鞋必备知识了, 内部通过数组 + 单链表的方式实现. jdk8中引入了红黑树对长度 > 8的链表进行优化, 我们另外篇幅再讲.

**put(K, V) 相同hash值**


**put(K, V) 相同hash值**


**resize 动态扩容**

当map中元素超出设定的阈值后, 会进行resize (length * 2)操作, 扩容过程中对元素一通操作, 并放置到新的位置.

具体操作如下:

- 在jdk7中对所有元素直接rehash, 并放到新的位置.

- 在jdk8中判断元素原hash值新增的bit位是0还是1, 0则索引不变, 1则索引变成"原索引 + oldTable.length".

```

//定义两条链

//原来的hash值新增的bit为0的链，头部和尾部

Node loHead = null, loTail = null;

//原来的hash值新增的bit为1的链，头部和尾部

Node hiHead = null, hiTail = null;

Node next;

//循环遍历出链条链

do {

next = e.next;

if ((e.hash & oldCap) == 0) {

if (loTail == null)

loHead = e;

else

loTail.next = e;

loTail = e;

}

else {

if (hiTail == null)

hiHead = e;

else

hiTail.next = e;

hiTail = e;

}

} while ((e = next) != null);

//扩容前后位置不变的链

if (loTail != null) {

loTail.next = null;

newTab[j] = loHead;

}

//扩容后位置加上原数组长度的链

if (hiTail != null) {

hiTail.next = null;

newTab[j + oldCap] = hiHead;

}

```


## LinkedHashMap (双向哈希链表)

> 继承自HashMap, 底层额外维护了一个双向链表来维持数据有序. 可以通过设置accessOrder来实现FIFO(插入有序)或者LRU(访问有序)缓存.

**put(K, V)**


**get(K)**

- accessOrder为false的时候, 直接返回元素就行了, 不需要调整位置.

- accessOrder为true的时候, 需要将最近访问的元素, 放置到队尾.


**removeEldestEntry 删除最老的元素**