数组
什么是数组
数据是有限个相同类型的变量所组成的有序集合。数组中的每一个变量被称为元素。
数组的基本操作
读取O(1)、更新O(1)、插入O(n)、删除O(n)、扩容O(n)。
链表
什么是链表
链表是一种在物理上非连续、非顺序的数据结构，由若干个节点组成。
单向链表的每一个节点又包含两部分，一部分是存放数据的变量data，另一部分是指向下一个节点的指针next。
链表的基本操作
读取O(n)、更新O(1)、插入O(1)、删除O(1)。
链表 VS 数组
链表：适合多读、插入删除少的场景。
数组：适用于插入删除多、读少的场景。
栈
什么是栈
栈是一种线性逻辑数据结构，栈的元素只能后进先出。最早进入的元素存放的位置叫做栈底，最后进入的元素存放的位置叫栈顶。
一个比喻，栈是一个一端封闭一端的开放的中空管子，队列是两端开放的中空管子。
如何实现栈
数组实现：
链表实现：
栈的基本操作
入栈O(1)、出栈O(1)。
栈的应用
- 回溯历史，比如方法调用栈；
- 页面面包屑导航。
队列
什么是队列
一种线性逻辑数据结构，队列的元素只能后进后出。队列的出口端叫做队头，队列的入口端叫做队尾。
如何实现队列
数组实现：
链表实现：
队列的基本操作
入队 O(1)、出队 O(1)。
队列的应用
- 消息队列
- 多线程的等待队列
- 网络爬虫的待爬URL队列
哈希表
什么是哈希表
一种逻辑数据结构，提供了键（key）和值（value）的映射关系。
哈希表的基本操作
写入 O(1)、读取 O(1)、扩容 O(n)。
什么是哈希函数
哈希表本质上是一个数组，只是数组只能根据下标，像a[0] a[1] a[2] a[3] 这样来访问，而哈希表的key则是以字符串类型为主的。
通过哈希函数，我们可以把字符串或其他类型的key，转化成数组的下标index。
如给出一个长度为8的数组，则：
当key=001121时，
index = HashCode ("001121") % Array.length = 7
当key=this时，
index = HashCode ("this") % Array.length = 6
什么是哈希冲突
不同的key通过哈希函数获得的下标有可能是相同的，例如002936这个key对应的数组下标是3，002947对应的数组下标也是3，这种情况就是哈希冲突。
如何解决哈希冲突
- 开放寻址法：例子Threadlocal。
- 链表法：例子HashMap。
树
什么是树
树（tree）是n（n≥0）个节点的有限集。
当n=0时，称为空树。在任意一个非空树中，有如下特点：
-
有且仅有一个特定的称为根的节点。
-
当n>1时，其余节点可分为m（m>0）个互不相交的有限集，每一个集合本身又是一个树，并称为根的子树。
树的遍历
深度优先
前序：根节点、左子树、右子树。
中序：左子树、根节点、右子树。
后序：左子树、右子树、根节点。
实现方式：递归或栈。
广度优先
层序：一层一层遍历。
实现方式：队列。
二叉树
什么是二叉树
二叉树（binary tree）是树的一种特殊形式。二叉，顾名思义，这种树的每个节点最多有2个孩子节点。注意，这里是最多有2个，也可能只有1个，或者没有孩子节点。
什么是满二叉树
一个二叉树的所有非叶子节点都存在左右孩子，并且所有叶子节点都在同一层级上，那么这个树就是满二叉树。
什么是完全二叉树
对一个有n个节点的二叉树，按层级顺序编号，则所有节点的编号为从1到n。如果这个树所有节点和同样深度的满二叉树的编号为从1到n的节点位置相同，则这个二叉树为完全二叉树。
二叉查找树
什么是二叉查找树
二叉查找树在二叉树的基础上增加了以下几个条件：
-
如果左子树不为空，则左子树上所有节点的值均小于根节点的值；
-
如果右子树不为空，则右子树上所有节点的值均大于根节点的值；
-
左、右子树也都是二叉查找树。
二叉查找树的作用
- 查找==》二分查找；
- 排序==》中序遍历。
二叉树的实现方式
- 链表；
- 数组：对于稀疏二叉树来说，数组表示法是非常浪费空间的。
二叉堆
什么是二叉堆
二叉堆是一种特殊的完全二叉树，它分为两个类型：最大堆和最小堆。
-
最大堆的任何一个父节点的值，都大于或等于它左、右孩子节点的值；
-
最小堆的任何一个父节点的值，都小于或等于它左、右孩子节点的值。
二叉堆的基本操作
- 插入：插入最末，节点上浮。
- 删除：删除头节点，尾节点放到头部，再下沉。
- 构建二叉堆：二叉树==》二叉堆，所有非叶子节点依次下沉。
二叉堆的实现方式
数组：
