JavaEE学习之【List，Set集合底层的数据结构】

List集合存储数据的结构

List接口下有很多个集合，它们存储元素所采用的结构方式是不同的，这样就导致了这些集合有它们各自的特点，供给我们在不同的环境下进行使用。数据存储的常用结构有：堆栈、队列、数组、链表。我们分别来了解一下：

 堆栈，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：

先进后出（即，存进去的元素，要在后它后面的元素依次取出后，才能取出该元素）。例如，子弹压进弹夹，先压进去的子弹在下面，后压进去的子弹在上面，当开枪时，先弹出上面的子弹，然后才能弹出下面的子弹。

 栈的入口、出口的都是栈的顶端位置

 压栈：就是存元素。即，把元素存储到栈的顶端位置，栈中已有元素依次向栈底方向移动一个位置。

弹栈：就是取元素。即，把栈的顶端位置元素取出，栈中已有元素依次向栈顶方向移动一个位置。

栈的结构示意图如下：

队列，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：

 先进先出（即，存进去的元素，要在后它前面的元素依次取出后，才能取出该元素）。例如，安检。排成一列，每个人依次检查，只有前面的人全部检查完毕后，才能排到当前的人进行检查。

n队列的入口、出口各占一侧。例如，下图中的左侧为入口，右侧为出口。（结构示意图如下：）

数组，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：

查找元素快：通过索引，可以快速访问指定位置的元素

增删元素慢：

 指定索引位置增加元素：需要创建一个新数组，将指定新元素存储在指定索引位置，再把原数组元素根据索引，复制到新数组对应索引的位置。如下图

 指定索引位置删除元素：需要创建一个新数组，把原数组元素根据索引，复制到新数组对应索引的位置，原数组中指定索引位置元素不复制到新数组中。（结构图如下）

链表，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：

 多个节点之间，通过地址进行连接。例如，多个人手拉手，每个人使用自己的右手拉住下个人的左手，依次类推，这样多个人就连在一起了。

 查找元素慢：想查找某个元素，需要通过连接的节点，依次向后查找指定元素

 增删元素快：

 增加元素：操作如左图，只需要修改连接下个元素的地址即可。

 删除元素：操作如右图，只需要修改连接下个元素的地址即可。

结构示意图如下：

哈希表

1：Hash表是查询速度最快的存储方式

它的底层有3种存贮方式，一种是纯数组存贮，一种是数组挂链表存储，还有一种是链表挂链表。

哈希底层3种结构图如下：

当需要把某些对象给哈希表中存放时，那么会根据这些对象的特有数据结合相应的算法，计算出这个对象在哈希数组中的位置，然后把这个对象存放在哈希数组中。

当向哈希表中存放元素时，需要根据元素的特有数据结合相应的算法，这个算法其实就是Object类中的hashCode方法。由于任何对象都是Object类的子类，所以任何对象有拥有这个方法。即就是在给哈希表中存放对象时，会调用对象的hashCode方法，算出对象在表中的存放位置，这里需要注意，如果两个对象hashCode方法算出结果一样，这样现象称为哈希冲突，这时会调用对象的equals方法，比较这两个对象是不是同一个对象，如果equals方法返回的是true，那么就不会把第二个对象存放在哈希表中，如果返回的是false，就会把这个值存放在哈希表中。

总结：保证HashSet集合元素的唯一，其实就是根据对象的hashCode和equals方法来决定的。如果我们往集合中存放自定义的对象，那么保证其唯一，就必须复写hashCode和equals方法建立属于当前对象的比较方式。

//重写代码如下：

@Override

public int hashCode() {//我这里的重写目的是为了通过年龄和名字来计算哈希值，如果不重写，默认是通过对象的地址值来计算哈希值

final int prime = 31;

int result = 1;

result =prime *result + age;

result =prime *result + ((name ==null) ? 0 :name.hashCode());

return result;

}

@Override

public boolean equals(Objectobj) {

if (this ==obj)

return true;

if (obj ==null)

return false;

if (getClass() !=obj.getClass())

return false;

Student other = (Student) obj;

if (age !=other.age)

return false;

if (name ==null) {

if (other.name !=null)

return false;

} else if (!name.equals(other.name))

return false;

return true;

}