集合类有哪些数据结构

A. java集合有哪些

集合类型主要有3种：set(集）、list(列表）和map(映射)。

1、List（有序、可重复）

List里存放的对象是有序的，同时也是可以重复的，List关注的是索引，拥有一系列和索引相关的方法，查询速度快。因为往list集合里插入或删除数据时，会伴随着后面数据的移动，所有插入删除数据速度慢。

2、Set（无序、不能重复）

Set里存放的对象是无序，不能重复的，集合中的对象不按特定的方式排序，只是简单地把对象加入集合中。

3、Map（键值对、键唯一、值不唯一）

Map集合中存储的是键值对，键不能重复，值可以重复。根据键得到值，对map集合遍历时先得到键的set集合，对set集合进行遍历，得到相应的值。

(1)集合类有哪些数据结构扩展阅读：

JAVA集合类型四种常见输出方式：

1、Iterator：迭代输出，是使用最多的输出方式。

2、ListIterator：是Iterator的子接口，专门用于输出List中的内盯扒乱容。

3、foreach输出：JDK1.5之后提供的新功凯档能，可以输出数组或集合。

4、for循环。

代码示例如下此困：

for的形式：for（inti=0;i<arr.size();i++）{...}

foreach的形式：for（inti：arr）{...}

iterator的形式：

Iterator it = arr.iterator();

while(it.hasNext()){ object o =it.next(); ...}

参考资料来源：网络：java集合类

B. 数据结构都有哪些结构

常用数据结构
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。
栈
(Stack)
是只能在某一端插入和删除的特殊线性表。它按照后进先出的原则存储数据，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)。
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。
链表
(Linked
List)
是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。
树
(Tree)
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)。
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。
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。
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。

C. 常用的数据结构有哪些

数据元素相互之间的关系称为结构。有四类基本结构：集合、线性结构、树形结构、图状结构;

集合结构:除了同属于一种类型外，别无其它关系

线性结构:元素之间存在一对一关系常见类型有: 数组,链表,队列,栈,它们之间在操作上有所区别.例如:链表可在任意位置插入或删除元素,而队列在队尾插入元素,队头删除元素,栈只能在栈顶进行插入,删除操作.

树形结构:元素之间存在一对多关系,常见类型有:树(有许多特例:二叉树、平衡二叉树、查找树等)

图形结构:元素之间存在多对多关系,图形结构中每个结点的前驱结点数和后续结点多个数可以任意

D. 怎么才能了解JAVA集合类集合类是什么

数组是集合的一种,是集合的一个子集,你理解了数组就理解了集合.
理解集合类

集合类存放于java.util包中。
集合类存放的都是对象的引用，而非对象本身，出于表达上的便利，我们称集合中的对象就是指集合中对象的引用（reference)。
集合类型主要有3种：set(集）、list(列表）和map(映射)。

(1)集
集（set）是最简单的一种集合，它的对象不按特定方式排序，只是简单的把对象加入集合中，就像往口袋里放东西。
对集中成员的访问和操作是通过集中对象的引用进行的，所以集中不能有重复对象。
集也有多种变体，可以实现排序等功能，如TreeSet，它把对象添加到集中的操作将变为按照某种比较规则将其插入到有序的对象序列中。它实现的是SortedSet接口，也就是加入了对象比较的方法。通过对集中的对象迭代，我们可以得到一个升序的对象集合。

(2)列表
列表的主要特征是其对象以线性方式存储，没有特定顺序，只有一个开头和一个结尾，当然，它与根本没有顺序的集是不同的。
列表在数据结构中分别表现为：数组和向量、链表、堆栈、队列。
关于实现列表的集合类，是我们日常工作中经常用到的，将在后边的笔记详细介绍。

(3)映射
映射与集或列表有明显区别，映射中每个项都是成对的。映射中存储的每个对象都有一个相关的关键字（Key）对象，关键字决定了对象在映射中的存储位置，检索对象时必须提供相应的关键字，就像在字典中查单词一样。指或关键字应该是唯一的。
关键字本身并不能决定对象的存储位置，它需要对过一种散列(hashing)技术来处理，产生一个被称作散列码(hash code)的整数值，散列码通常用作一个偏置量，该偏置量是相对于分配给映射的内存区域起始位置的，由此确定关键字/对象对的存储位置。理想情况下，散列处理应该产生给定范围内均匀分布的值，而且每个关键字应得到不同的散列码。

集合类简介
java.util中共有13个类可用于管理集合对象，它们支持集、列表或映射等集合，以下是这些类的简单介绍

集：
HashSet： 使用HashMap的一个集的实现。凳桐虽然集定义成无序，但必须存在某种方法能相当高效地找到一个对象。使用一个HashMap对象实现集的存储和检索操作是在固定时间内实现的.
TreeSet： 在集中以升序对对象排序的集的实现。这意味着从一个TreeSet对象获得第一个迭代器将按升序提供对象。TreeSet类使用了一个TreeMap.
列表：
Vector： 实现一个类似数组一样的表，自动增加容量来容纳你所需的元素。使用下标存储和检索对象就象在一个标准的数组中一样。你也可以用一个迭代器从一个Vector中检索对象。Vector是唯一的同步容器类??当两个或多个线程同时访问时也是性能良好的。
Stack: 这个类从Vector派生而来，并且增加了方法实现栈??一种后进先出的存储结构。
LinkedList: 实现一个链表。由这个类定义的链表也可以像栈或队列一样被使用。
ArrayList: 实现一个数组，它的规模可变并且能像链表一样被访问。它提供的功能类似Vector类但不同步。

映射：
HashTable： 实现一个映象，所有的键必须非空。为了能高效的工作，定义键的类必须实现hashcode()方法和equal()方法。这个类是前面java实现的一个继承，并且通常能在实现映象的其他类中更好的使用。
HashMap： 实现一个映象，允许存储空对象，而且唯粗伍允许键是空（由于键必须是唯一的，当然只能有一个）。
WeakHashMap： 实现这样一个映象：通常如果一个键对一个对象而言不再被引用，键/对象对将被舍弃。这与HashMap形成对照，映象中的键维持键/对象对的生命周期，尽管使用映象的程序不再有对键的引用，并且因此不能检索对象。
TreeMap： 实现这样一个映象，对象是按键升序排列的。

Set和List都是由公共接口Collection扩展而来，所以它们都可以使用一个类型为Collection的变量来引用。这就意味着任何列表或集构成的集合都可以用这种方式引用，只有映射类除外（但也不是完全排除在外，因为可以从映射获得一个列表。）所以说，把一个列表或集传递给方法的标准途径是使用Collection类型的参数

E. 常用数据结构有哪些

常用的数据结构有4种：

1. 集合。2.线性结构。3.树形结构。4.图状结构;
   

1.集合

树形结构是一层次的嵌套结构。 一个树形结构的外层和内层有相似的结构余唤， 所以这种结构多可以递归的表示。经典数据结构中的各种树状图是一种典型的树形结构：一颗树可以简单的表示为根， 左子树， 右子树。 左子树和右子树又有自己的子树。

4.图状结构

图状结构，简称“图”，是一种复杂的数据结构。图状结构中，每个结点的前驱结点数和后续结点数可以任意多个。数据元素间的关系是任意的。其他数据结构(如树、线性表等)都有明确的条件限制，而图形结构中任意两个数据元素间均可相关联。

F. 常用数据结构有哪些

数据结构分为8类有：数组、栈、队列、链表、树、散列表、堆、图。数据结构是指相互之间存在着一种或多种关系的数据元素的集合和该集合中数据元素之间的关系组成 。

1、数组

数组是可以再内存中连续存储多个元素的结构，在内存中的分配也是连续的，数组中的元素通过数组下标进行访问，数组下标从0开始。例如下面这段代码就是将数组的第一个元素赋值为 1。

2、栈

栈是一种特殊的线性表，仅能在线性表的一端操作，栈顶允许操作，栈底不允许操作。 栈的特点是：先进后出，或者说是后进先出，从栈顶放入元素的操作叫入栈，取出元素叫出栈。

3、队列

队列与栈一样，也是一种线性表，不同的是，队列可以在一端添加元素，在另一端取出元素，也就是：先进先出。从一端放入元素的操作称为入队，取出元素为出队。

4、链表

链表是物理存储单元上非连续的、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表的指针地址实现，每个元素包含两个结点，一个是存储元素的数据域 (内存空间)，另一个是指向下一个结点地址的指针域。根据指针的指向，链表能形成不同的结构，例如单链表，双向链表，循环链表等。

5、树

树是一种数据结构，它是由n（n>=1）个有限节点组成一个具有层次关系的集合。把它叫做 “树” 是因为它看起来像一棵倒挂的树，也就是说它是根朝上，而叶朝下的。

6、散列表

散列表，也叫哈希表，是根据关键码和值 (key和value) 直接进行访问的数据结构，通过key和value来映射到集合中的一个位置，这样就可以很快找到集合中的对应元素。

7、堆

堆是一种比较特殊的数据结构，可以被看做一棵树的数组对象，具有以下的性质：堆中某个节点的值总是不大于或不小于其父节点的值；堆总是一棵完全二叉树。将根节点最大的堆叫做最大堆或大根堆，根节点最小的堆叫做最小堆或小根堆。常见的堆有二叉堆、斐波那契堆等。

8、图

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。

G. 数据结构都有哪些分类呢

常用的数据结构有4种：

1. 集合。2.线性结构。3.树形结构。4.图状结构;
   

1.集合

树形结构是一层次的嵌套结构。 一个树形结构的外层和内层有相似的结构， 所以这种结构多可以递归的表示。经典数据结构中的各种树状图是一种典型的树形结构：一颗树可以简单的表示为根， 左子树， 右子树。 左子树和右子树又有自己的子树。

4.图状结构

图状结构，简称“图”，是一种复杂的数据结构。图状结构中，每个结点的前驱结点数和后续结点数可以任意多个。数据元素间的关系是任意的。其他数据结构(如树、线性表等)都有明确的条件限制，而图形结构中任意两个数据元素间均可相关联。

H. 简介redis之集合类型数据

在之前的文章中我们有提及string类型是通过底层的桥春SDS(简单动态字符串)实现的，那么其他呢？
除禅消碧了String类型外，list,set,sorted set,hash这四种都有两种底层实现结构，通常情况我们称这四种类型为集合类型， 特点是一个键对应了一个集合的数据 :
list由双向链表和压缩列表实现
hash由压缩列表和哈希表实现
sorted set由跳表和压缩列表实现
set 由整数数组和哈希表实现

·1.压缩列表在查找和更新的时间复杂度方面没有很大的优势，为什么redis要把他作为底层数据结构?
2.集合数据的操作效率

list由双向链表和压缩列表实现

阅读src/ziplist.h和src/ziplist.c我们惊奇的发现一件事情:
redis竟没有提供一个结构体保存压缩列表的信息，而是提供贺举了一组宏来定义每个成员的地址

压缩列表是一系列 特殊编码的连续内存块 组成的顺序序列数据结构，可以包含任意多个节点(entry)，每一个节点可以保存一个字节数组或者一个整数值。

这个数据结构是不是乍一看很像数组，每一个元素entry保存了一个数据，和数组不同的是表头有三个字段:
1.zlbytes标识整个压缩列表长度
2.zltail标识列表的偏移量,表尾点entryN距离压缩列表起始地址的字节数
3.zllen标识列表中entry个数
列表表尾还有一个zlend标识结束
那么我们就可以快速定位第一个元素（zlbytes-10）和最后一个元素(zlbytes-1)了

ziplist的每个节点由3个部分组成：
1.prevlen表示前一个节点的长度
2.encoding表示节点的编码格式
3.entry-data:压缩后的数据

zpilist格式

<zlbytes> <zltail> <zllen> <entry> <entry> ... <entry> <zlend>

zlbytes：ziplist占总字节数
zltail：最后一个元素的偏移量，相当于ziplist的尾指针。
zllen：entry元素个数
zlend ：ziplist结束标志位
entry：ziplist的各个节点

ziplist的entry 的格式：

<prevlen> <encoding><len> <entry-data>

prevlen ：前一个元素的长度，相当于节点保存前一个元素的指针。
encoding： 记录了当前节点保存的数据的类型以及当前节点长度，相当于节点保存后一个元素的指针。
len:自身长度
entry-data ：经过压缩后的数据

quciklist结构实现

其中节点实现

我们阅读结构体发现虽然是quicklist但却出现了很多关于ziplist的身影
首先ziplist的插入和删除操作时间复杂度非常高(参考数组需要重新生成一个ziplist来作为更新后的list)，当一个list非常大的且更新平凡就会带来非常大的开销。
所谓的quicklist就是把ziplist和普通的双向链表解和，每个双向节点保存一个ziplist，每个ziplist中存一批list数据，这样可以避免大量链表指针操作带来的内存开销(即化整为零思想)

Redis对外暴露的list数据结构，其底层实现所依赖的内部数据结构就是quicklist。quicklist就是一个块状的双向压缩链表。

考虑到双向链表在保存大量数据时需要更多额外内存保存指针并容易产生大量内存碎片，以及ziplist的插入删除的高时间复杂度，两个数据结构的缺陷会导致在数据量很大或插入删除操作频繁的极端情况时，性能极其低下。

Redis为了避免数据结构在极端情况下的低性能，将双向链表和ziplist综合起来，成为了较双向链表及ziplist性能更加稳定的quicklist

1.压缩列表在查找和更新的时间复杂度方面没有很大的优势，为什么redis要把他作为底层数据结构?
list底层使用压缩列表本质上是将所有元素紧挨着存储，能节省空间避免内存碎片（内存空间不是硬盘空间是很昂贵的）

有序列表查找元素，只能遍历查找，于是就出现了跳表

skiplist节点结构体

也就是说跳表在链表的基础上增加了多级索引，通过索引位置的几个跳转，实现数据的快速定位
其中索引可以持续累加

整数数组是集合的底层实现之一，当一个集合只包含整数元素且数量不多，就会用该方式实现

2.集合数据的操作效率

I. Java中最常用的集合类框架

一、HashMap的概述

HashMap可以说是Java中最常用的集合类框架之一,是Java语言中非常典型的数据结构。

HashMap是基于哈希表的Map接口实现的,此实现提供所有可选的映射操作。南邵电脑培训发现存储的是对的映射，允许多个null值和一个null键。但此类不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。

除了HashMap是异步以及允许使用null外，HashMap类与Hashtable大致相同。

此实现假定哈希函数将元素适当地分布在各桶之间，可为基本操作（get和put）提供稳定的性能。迭代collection视图所需的时间与HashMap实例的“容量”（桶的数量）及其大小（键-值映射关系数）成比例。所以，如果迭代性能很重要，则不要将初始容量设置得太高（或将加载因子设置得太低）。

HashMap的实例有两个参数影响其性能：初始容量和加载因子。容量是哈希表中桶的数量，初始容量只是哈希表在创建时的容量。加载因子是哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一种尺度。当哈希表中的条目数超出了加载因子与当前容量的乘积时，则要对该哈希表进行rehash操作（即重建内部数据结构），从而哈希表将具有大约两倍的桶数。

通常，默认加载因子(0.75)在时间和空间成本冲行培上寻求一种折衷。加载因子过高虽然减少了空间开销，但同时也增加了查询成本（在大多数HashMap类的操作中，包括get和put操作，都反映了这一点）。在设置初始容量时应该考虑到映射中所需的条目数及其加载因子，以便最大限度地减少rehash操作次数。如果初始容量大于最大条目数除以加载因子，则不会发生rehash操作。

注意，此实现不是同步的。如果多个线程同时访问一个HashMap实例，而其中至少一个线程从结构上修改了列表，那么它必须保持外部同步。这通常是通过同步那些用来封装列表的对象来实现的。但如果没有这样的对象存在，则应该使用{@linkCollections#synchronizedMapCollections.synchronizedMap}来进行“包装”，该方法最好是在创建时完成，为了避免对映射进行意外的异步操作。

Mapm=Collections.synchronizedMap(newHashMap(...));

二、构造函数

HashMap提供了三个构造函数：

HashMap()：构造一个具有默认初始容量(16)和默认加载因子(0.75)的空HashMap。

HashMap(intinitialCapacity)：构造一个带指定初始容量和默认加载因子(0.75)的空HashMap。

HashMap(intinitialCapacity,floatloadFactor)：构造一个带指定初始容量和加载因子的空HashMap。

这里提到了两个参数：初始容量，加载因散唯子。这两个参数是影响HashMap性能的重要参数，其中容量表示哈希表中桶的数量，初始容量是创建哈希表时的容量，加载因子是哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一种尺度，它带念衡量的是一个散列表的空间的使用程度，负载因子越大表示散列表的装填程度越高，反之愈小。对于使用链表法的散列表来说，查找一个元素的平均时间是O(1+a)，因此如果负载因子越大，对空间的利用更充分，然而后果是查找效率的降低；如果负载因子太小，那么散列表的数据将过于稀疏，对空间造成严重浪费。系统默认负载因子为0.75，一般情况下我们是无需修改的。

HashMap是一种支持快速存取的数据结构，要了解它的性能必须要了解它的数据结构。