android 基础 collection和map

数据结构：

①数组 (Array)
在程序设计中，为了处理方便， 把具有相同类型的若干变量按有序的形式组织起来。这些按序排列的同类数
据元素的集合称为数组。在C语言中， 数组属于构造数据类型。一个数组可以分解为多个数组元素，这些数组
元素可以是基本数据类型或是构造类型。因此按数组元素的类型不同，数组又可分为数值数组、字符数组、指

针数组、结构数组等各种类别。

②栈 (Stack)
栈是只能在某一端插入和删除的特殊线性表。它按照先进后出的原则存储数据，先进入的数据被压入栈底，最后
的数据在栈顶，需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据（最后一个数据被第一个读出来）。
③队列 (Queue)
一种特殊的线性表，它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作。进行
插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。队列中没有元素时，称为空队列。
④链表 (Linked List)
一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。
链表由一系列结点（链表中每一个元素称为结点）组成，结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分：
一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域。
⑤树 (Tree)
树是包含n（n>0）个结点的有穷集合K，且在K中定义了一个关系N，N满足 以下条件：
（1）有且仅有一个结点 k0，他对于关系N来说没有前驱，称K0为树的根结点。简称为根（root）
（2）除K0外，k中的每个结点，对于关系N来说有且仅有一个前驱。
（3）K中各结点，对关系N来说可以有m个后继（m>=0）。
⑥堆 (Heap)
在计算机科学中，堆是一种特殊的树形数据结构，每个结点都有一个值。通常我们所说的堆的数据结构，是指
二叉堆。堆的特点是根结点的值最小（或最大），且根结点的两个子树也是一个堆。
⑦图 (Graph)
图是由结点的有穷集合V和边的集合E组成。其中，为了与树形结构加以区别，在图结构中常常将结点称为顶点，
边是顶点的有序偶对，若两个顶点之间存在一条边，就表示这两个顶点具有相邻关系。
⑧散列表 (Hash)
若结构中存在关键字和K相等的记录，则必定在f(K)的存储位置上。由此，不需比较便可直接取得所查记录。称
这个对应关系f为散列函数(Hash function)，按这个思想建立的表为散列表。


算法，那么多的数据中如何做到最快的增删改查。

java.util中重要的三个接口：

list  列表
set 保证集合中元素唯一
map 维护多个key-value键值对，保证key唯一

集合关系：

CollectionlistLinkedListVectorArrayListSetTreeSetHashSetMapTreeMapHashMapLinkedHashMap

Collection，操作集合的工具类

由于大部分的集合接口实现类都是不同步的，可以使用Collections.synchronized*方法创建同步的集合类对象。
如创建一个同步的List
List synList = Collections.synchronizedList(new ArrayList());
其实现原理就是重新封装new出来的对象，操作对象时用关键字synchronized同步

List

ArrayList是非同步的。Vector是同步的，不用考虑多线程时应使用ArrayList提升效率。
LinkedList是链表，链表随机位置插入，删除数据时比线性表快。遍历却慢一些。

由此可根据实际情况来选择使用ArrayList（非同步、非频繁删除时选择）、Vector（需同步时选择）、LinkedList（频繁在任意位置插入、删除时选择）。

Map(存储键值对，Key唯一)

HashMap结构的实现原理是将put进来的key-value封装成一个Entry对象存储到一个Entry数组中，位置（数组下标）由key的哈希值与数组长度计算而来。如果数组当前下标已有值，则将数组当前下标的值指向新添加的Entry对象。HashMap位置是乱序的。存进去的顺序和取出来的顺序是不一样的。

TreeMap是由Entry对象为节点组成的一颗红黑树，put到TreeMap的数据默认按key的自然顺序排序，new TreeMap时传入Comparator自定义排序。

HashMap和Hashtable类似，不同之处在于HashMap是非同步的，并且允许null，即null value和null key。，但是将HashMap视为Collection时（values()方法可返回Collection），其迭代子操作时间开销和HashMap的容量成比例。因此，如果迭代操作的性能相当重要的话，不要将HashMap的初始化容量设得过高，或者load factor过低。

WeakHashMap类
WeakHashMap是一种改进的HashMap，它对key实行“弱引用”，如果一个key不再被外部所引用，那么该key可以被GC回收。

Set(保证容器内元素唯一性)

Set是一种不包含重复的元素的Collection，即任意的两个元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false，Set最多有一个null元素。
Set结构其实就是维护一个Map来存储数据的，利用Map结构key值唯一性。
HashSet、TreeSet分别默认维护一个HashMap、TreeMap。


Collection 接口是用于容纳元素的容器。而Iterator接口是用于遍历集合中每一个元素的数据结构，因此Iterator也被称为迭代器。

Iterator 通用方法简介

Boolean hasNext()
可以判断是否到了集合的末尾，如果到集合的末尾，就返回false
Object next()
返回当前指针跳过的那个元素

总结

1 ）ArrayList<E>

数据结构：数组（线性序列）
适合操作：根据数据结构，善于随机访问元素，但是在其中间插入和移除元素时较慢
基本介绍：初始化时可设置数组容量大小，当实际元素个数size大于数组容量，对其进行扩容。因为其数据结构是数组，每次查询可根据下标直接查到元素。
删除一个元素时，后面元素统一向前移一位。

2 ） LinkedList<E>

数据结构：双向链表
适合操作：根据数据结构，不善于随机访问元素，但是在其中间插入和移除元素时较快
基本介绍：每个元素都是一个Node，除了元素值位，还有一个指向左右的引用。每次增删Node，只需要改变左右的引用指向即可，不用移动元素

3 ） Vector<E>

数据结构：跟 ArrayList 的数据结构一样（数组）
适合操作：跟 ArrayList 一样，因同步的，所以没有 ArrayList 快
基本介绍：其方法与 ArrayList 也基本相同，只是在增、删、改、查等方法前加了synchronized关键字。
单线程中不需使用，即使使用后台的编译期也会进行对其进行优化，消除同步代码。多线程中一般也很少使用，因为速度比较慢，而且组合操作（如果存在删除）无法实现线程安全。

4 ） Stack<E>栈

数据结构：继承Vector（数组），可用LinkedList链表实现。
适合操作：“栈”，先进后出的容器，只有一个口，一端放入元素，同一端取出元素
应用：
1）平衡符号： 栈中：｛｛【｛（  站外：）｝】｝｝ ，从栈中向外弹出元素做比较。
2）后缀表达式: 表达式a+b*c+(d*e+f)*g 转成后缀：abc*+de*f+g*+ ,现将abc压栈，遇到*，bc出栈做乘法,,,,
基本介绍： LinkedList能够直接实现栈的所有功能的方法，因此可以直接将LinkedList作为栈使用。

5 ） Queue<E> 队列

数据结构：数组（ArrayDeque）、链表（LinkedList）
适合操作：队列，先进先出的容器，从容器的一端放入事物， 从另一端取出
应用：并发（只是思想）
基本介绍：放入顺序与取出顺序相同。

6 ） PriorityQueue<E> 优先队列

数据结构：堆（数组）。
适合操作：优先队列，声明下一个弹出的元素是最需要的元素（最大值/最小值具有最高优先级）
基本介绍： 根据堆的性质，每次在[0]位置的都是最大或最小的元素。因为要进行排序所以元素要实现接口Comparator<T>

7 ） Deque<E> 双向队列

数据结构：数组（ArrayDeque）、链表（LinkedList）
适合操作：双向队列，可以在任何一端添加或删除元素
基本介绍：因为ArrayDeque、LinkedList都实现了Deque接口，所以可以通过向上转型使用Deque

8 ） HashMap<K,V> 

数据结构：散列（数组+单向链表）
适合操作：当get()时使用线性搜索，执行速度会很慢，而HashMap通过散列码可以很快定位元素位置。
基本介绍：
1）每个元素都是一个Entry<K,V>对象，其底层通过Entry<K,V>数组来存储元素，每个Entry<K,V>对象中会有一个next属性来实现单向链表
2）通过hash算法（利用K的hashCode）为每个Entry的K生成一个hash值，然后根据hash值和数组length算出Entry在数组中的位置。
3）不同的K可能生成相同的hash值，即会存储在数组的同一个位置，这时通过equals比较，如果是false将新插入的值放入计算出来的位置，然后next指向oldEntry，如果是false，则替
换value
4) 装(负)载因子默认是075，即当数组75%的位置都有值时，对数组进行扩容length*2，然后重新计算每个元素在数组中的位置。

9 ） HashSet<E> 

数据结构：散列
适合操作：无重复元素，可以快速超找到对象。
基本介绍：HashSet的元素可以看作是HashMap的key没有重复元素，查找块。所以HashSet的底层实现就是HashMap

10 ） LinkedHashMap<K,V>     

数据结构：散列，双向链表
适合操作：具有HashMap的查询速度，内部使用双向链表维护顺序（插入次序），迭代遍历按插入顺序显示，因为使用链表维护内部顺序，所以迭代访问很快。
基本介绍：继承自HashMap，每个元素Entry<K,V>多出两个指向两边元素的引用来维护顺序。

11 ）Linked HashSet<E> 

数据结构：散列
适合操作：无重复元素，可以快速超找到对象。迭代遍历按插入顺序显示
基本介绍：LinkedHashSet的元素可以看作是LinkedHashMap的key没有重复元素，所以LinkedHashSet的底层实现就是LinkedHashMap

12 ）TreeMap <K,V>   

数据结构：红黑树
适合操作：对元素自动排序
基本介绍：下面是Entry<K,V>的属性。TreeMap会对K自动排序，次序由Comparable或Comparator决定，TreeMap中的元素都是有序的，如果键被用于TreeMap，那么必须实现Comparable

13 ）TreeSet <E> 

数据结构：红黑树
基本介绍：通过TreeMap实现，功能参照TreeMap