1.常見的數據結構介紹
https://www.jianshu.com/p/230e6fde9c75（轉）
2.常見的5種併發集合
1、常用的五種併發包
- ConcurrentHashMap
- CopyOnWriteArrayList
- CopyOnWriteArraySet
- ArrayBlockingQueue
- LinkedBlockingQueue
2、ConcurrentHashMap
- 線程安全的HashMap的實現
- 數據結構：一個指定個數的Segment數組，數組中的每一個元素Segment相當於一個HashTable（一個HashEntry[]）
- 擴容的話，只需要擴自己的Segment而非整個table擴容
- key與value均不可以爲null，而hashMap可以
- 向map添加元素
- 根據key獲取key.hashCode的hash值
- 根據hash值算出將要插入的Segment
- 根據hash值與Segment中的HashEntry的容量-1按位與獲取將要插入的HashEntry的index
- 若HashEntry[index]中的HashEntry鏈表有與插入元素相同的key和hash值，根據onlyIfAbsent決定是否替換舊值
- 若沒有相同的key和hash，直接返回將新節點插入鏈頭，原來的頭節點設爲新節點的next（採用的方式與HashMap一致，都是HashEntry替換的方法）
- ConcurrentHashMap基於concurrencyLevel劃分出多個Segment來存儲key-value，這樣的話put的時候只鎖住當前的Segment，可以避免put的時候鎖住整個map，從而減少了併發時的阻塞現象
- 從map中獲取元素
- 根據key獲取key.hashCode的hash值
- 根據hash值與找到相應的Segment
- 根據hash值與Segment中的HashEntry的容量-1按位與獲取HashEntry的index
- 遍歷整個HashEntry[index]鏈表，找出hash和key與給定參數相等的HashEntry，例如e
- 如沒找到e，返回null
- 如找到e，獲取e.value
- 如果e.value!=null，直接返回
- 如果e.value==null,則先加鎖，等併發的put操作將value設置成功後，再返回value值
- 對於get操作而言，基本沒有鎖，只有當找到了e且e.value等於null,有可能是當下的這個HashEntry剛剛被創建，value屬性還沒有設置成功，這時候我們讀到是該HashEntry的value的默認值null,所以這裏加鎖，等待put結束後，返回value值
- 加鎖情況（分段鎖）：
- put
- get中找到了hash與key都與指定參數相同的HashEntry，但是value==null的情況
- remove
- size()：三次嘗試後，還未成功，遍歷所有Segment，分別加鎖（即建立全局鎖）
3、CopyOnWriteArrayList
- 線程安全且在讀操作時無鎖的ArrayList
- 採用的模式就是"CopyOnWrite"（即寫操作-->包括增加、刪除，使用複製完成）
- 底層數據結構是一個Object[]，初始容量爲0，之後每增加一個元素，容量+1，數組複製一遍
- 遍歷的只是全局數組的一個副本，即使全局數組發生了增刪改變化，副本也不會變化，所以不會發生併發異常。但是，可能在遍歷的過程中讀到一些剛剛被刪除的對象
- 增刪改上鎖、讀不上鎖
- 讀多寫少且髒數據影響不大的併發情況下，選擇CopyOnWriteArrayList
4、CopyOnWriteArraySet
- 基於CopyOnWriteArrayList，不添加重複元素
5、ArrayBlockingQueue
- 基於數組、先進先出、線程安全，可實現指定時間的阻塞讀寫，並且容量可以限制
- 組成：一個對象數組+1把鎖ReentrantLock+2個條件Condition
- 三種入隊對比
- offer(E e)：如果隊列沒滿，立即返回true； 如果隊列滿了，立即返回false-->不阻塞
- put(E e)：如果隊列滿了，一直阻塞，直到數組不滿了或者線程被中斷-->阻塞
- offer(E e, long timeout, TimeUnit unit)：在隊尾插入一個元素,，如果數組已滿，則進入等待，直到出現以下三種情況：-->阻塞
- 被喚醒
- 等待時間超時
- 當前線程被中斷
- 三種出對對比
- poll()：如果沒有元素，直接返回null；如果有元素，出隊
- take()：如果隊列空了，一直阻塞，直到數組不爲空或者線程被中斷-->阻塞
- poll(long timeout, TimeUnit unit)：如果數組不空，出隊；如果數組已空且已經超時，返回null；如果數組已空且時間未超時，則進入等待，直到出現以下三種情況：
- 被喚醒
- 等待時間超時
- 當前線程被中斷
- 需要注意的是，數組是一個必須指定長度的數組，在整個過程中，數組的長度不變，隊頭隨着出入隊操作一直循環後移
- 鎖的形式有公平與非公平兩種
- 在只有入隊高併發或出隊高併發的情況下，因爲操作數組，且不需要擴容，性能很高
6、LinkedBlockingQueue
- 基於鏈表實現，讀寫各用一把鎖，在高併發讀寫操作都多的情況下，性能優於ArrayBlockingQueue
- 組成一個鏈表+兩把鎖+兩個條件
- 默認容量爲整數最大值，可以看做沒有容量限制
- 三種入隊與三種出隊與上邊完全一樣，只是由於LinkedBlockingQueue的的容量無限，在入隊過程中，沒有阻塞等待
3.列舉java的集合以及集合之間的繼承關係？
https://blog.csdn.net/snow_7/article/details/51791112（轉）
4.集合類以及集合框架？
https://blog.csdn.net/u012152619/article/details/42673689（轉）
5.List,Set,Map的區別
https://blog.csdn.net/ABBuggy/article/details/7720666（轉）
6.List和Map的實現方式以及存儲方式
List和Set和Map的實現方式以及存儲方式？
List常用實現方式有：ArrayList和LinkedListArrayList 的存儲方式：數組，查詢快
LinkedList的存儲方式：鏈表，插入，刪除快
Set常用實現方式有：HashSet和TreeSet
HashSet的存儲方式：哈希碼算法，加入的對象需要實現hashcode（）方法，快速查找元素
TreeSet的存儲方式：按序存放，想要有序就要實現Comparable接口
附加：
集合框架提供了2個實用類：collections（排序，複製、查找）和Arrays對數組進行（排序，複製、查找）
Map常用實現方式有：HashMap和TreeMap
HashMap的存儲方式：哈希碼算法，快速查找鍵值
TreeMap存儲方式：對鍵按序存放
具體：
1:集合
Collection(單列集合)List(有序,可重複)
ArrayList
底層數據結構是數組,查詢快,增刪慢
線程不安全,效率高
Vector
底層數據結構是數組,查詢快,增刪慢
線程安全,效率低
LinkedList
底層數據結構是鏈表,查詢慢,增刪快
線程不安全,效率高
Set(無序,唯一)
HashSet
底層數據結構是哈希表。
哈希表依賴兩個方法：hashCode()和equals()
執行順序：
首先判斷hashCode()值是否相同
是：繼續執行equals(),看其返回值
是true:說明元素重複，不添加
是false:就直接添加到集合
否：就直接添加到集合
最終：
自動生成hashCode()和equals()即可
LinkedHashSet
底層數據結構由鏈表和哈希表組成。
由鏈表保證元素有序。
由哈希表保證元素唯一。
TreeSet
底層數據結構是紅黑樹。(是一種自平衡的二叉樹)
如何保證元素唯一性呢
根據比較的返回值是否是0來決定
如何保證元素的排序呢
兩種方式
自然排序(元素具備比較性)
讓元素所屬的類實現Comparable接口
比較器排序(集合具備比較性)
讓集合接收一個Comparator的實現類對象
Map(雙列集合)
A:Map集合的數據結構僅僅針對鍵有效，與值無關。
B:存儲的是鍵值對形式的元素，鍵唯一，值可重複。
HashMap
底層數據結構是哈希表。線程不安全，效率高
哈希表依賴兩個方法：hashCode()和equals()
執行順序：
首先判斷hashCode()值是否相同
是：繼續執行equals(),看其返回值
是true:說明元素重複，不添加
是false:就直接添加到集合
否：就直接添加到集合
最終：
自動生成hashCode()和equals()即可
LinkedHashMap
底層數據結構由鏈表和哈希表組成。
由鏈表保證元素有序。
由哈希表保證元素唯一。
Hashtable
底層數據結構是哈希表。線程安全，效率低
哈希表依賴兩個方法：hashCode()和equals()
執行順序：
首先判斷hashCode()值是否相同
是：繼續執行equals(),看其返回值
是true:說明元素重複，不添加
是false:就直接添加到集合
否：就直接添加到集合
最終：
自動生成hashCode()和equals()即可
TreeMap
底層數據結構是紅黑樹。(是一種自平衡的二叉樹)
如何保證元素唯一性呢
根據比較的返回值是否是0來決定
如何保證元素的排序呢
兩種方式
自然排序(元素具備比較性)
讓元素所屬的類實現Comparable接口
比較器排序(集合具備比較性)
讓集合接收一個Comparator的實現類對象
2.關於集合選取原則
是否是鍵值對象形式:
是：Map
鍵是否需要排序:
是：TreeMap
否：HashMap
不知道，就使用HashMap。
否：Collection
元素是否唯一:
是：Set
元素是否需要排序:
是：TreeSet
否：HashSet
不知道，就使用HashSet
否：List
要安全嗎:
是：Vector
否：ArrayList或者LinkedList
增刪多：LinkedList
查詢多：ArrayList
不知道，就使用ArrayList
不知道，就使用ArrayList
3:集合的常見方法及遍歷方式
Collection:
add()
remove()
contains()
iterator()
size()
遍歷：
增強for
迭代器
|--List
get()
遍歷：
普通for
|--Set
Map:
put()
remove()
containskey(),containsValue()
keySet()
get()
value()
entrySet()
size()
遍歷：
根據鍵找值
根據鍵值對對象分別找鍵和值
7.ArrayList和LinkedList的區別，以及應用場景https://www.cnblogs.com/EasonJim/p/7967138.html（轉）
8.數組和鏈表的區別
數組靜態分配內存，鏈表動態分配內存；
數組在內存中連續，鏈表不連續；
數組元素在棧區，鏈表元素在堆區；
數組利用下標定位，時間複雜度爲O(1)，鏈表定位元素時間複雜度O(n)；
數組插入或刪除元素的時間複雜度O(n)，鏈表的時間複雜度O(1)。
9.二叉樹的深度優先遍歷和廣度優先遍歷的具體實現
https://www.jianshu.com/p/473090b9490d（轉）
10.堆的實現
https://blog.csdn.net/tuke_tuke/article/details/50357939（轉）
11.堆和棧的區別
http://www.cleey.com/blog/single/id/776.html（轉）
12.堆和樹的區別
以小根堆爲例，堆的特點是雙親結點的關鍵字必然小於等於孩子結點的關鍵字，而兩個孩子結點的關鍵字沒有次序規定
而二叉排序樹中，每個雙親結點的關鍵字均大於左子樹結點的關鍵字，均小於右子樹j結點的關鍵字，也就是說，每個雙親結點的左右孩子的關鍵字有次序關係
這樣，當對兩種樹執行中序遍歷後，二叉排序樹會得到一個有序的序列，而堆不一定。
堆是一種特殊的樹,它每個結點都有一個值，堆的特點是根結點的值最小（或最大），且根結點的兩個子樹也是一個堆。就類似一堆東西一樣，按照由大到小（或由小到大）“堆”起來。
堆是一種邏輯結構，樹是一種存儲結構，兩者是不同層面的東西，就像“中國人"和“成年人”，本來就不矛盾。
heap一詞反映了一種上小下大的金字塔狀特徵。
heap和tree結合，生了個孩子叫treap
中文名叫樹堆。
首先它每個節點有2個值value和weight
其中只看weight的話，滿足heap二叉堆的特性(父親比兒子都小/大)，只看value的話，滿足排序二叉樹特性(以左兒子爲根的子樹元素都比父親小，右兒子爲根的子樹都比父親大)
value是要維護的值，weight是隨機生成的值。由於隨機生成的堆使整棵treap變得平衡(嚴格證明請谷歌百度～)，所以treap是一種比較短小精悍的平衡樹的實現～
廢話結束，迴歸題目(莫名押韻)
只要無環無向聯通圖都叫樹，具體就是n個點n-1條無向邊連接且任意兩點聯通的一種拓撲結構
如果我們選定一個節點作爲根，那麼這棵樹就是有根樹，遍歷一遍就可以確定所有的父親-兒子的關係了。。。
如果一棵有根樹的每一個結點至多有兩個兒子，那麼這棵樹稱爲二叉樹
如果一棵二叉樹的每一個節點都帶着一個值，且父親的值總是比兒子的值要大，我們稱這棵樹爲大頂二叉堆，如果是父親比兒子都要小，那就是小頂二叉堆，統稱爲二叉堆。(其實一般都把二叉兩個字省略掉，畢竟通常說的堆都是二叉堆，然而堆不止二叉堆)。這一個良好的性質註定了堆可以用來當作優先隊列使用。
優先隊列支持以下操作
1.放一個元素進去
2.總是能取出一個最大的元素出來(大，小的規矩可以通過一個比較函數來定義)
顯然堆就是可以這麼做。
當然啦，之前說過堆不止二叉堆，還有更復雜的二項堆，斐波那契堆，配對堆等等。。。具體可查閱論文or算法導論
總結，堆是一種特殊的樹。(結尾點題！)
堆的定義：在1到n/2的元素中，有k(i)<=k(2i),k(i)<=k(2i+1)
* 或k(i)>=k(2i),k(i)>=k(2i+1)
* 簡單來說：就是假如將此序列看成一棵完全二叉樹，要使這個無序列表
* 變成堆，則小於等於n/2(最後一個非終端節點就是n/2)的某個節點i的左右子節點均大於此節點
* 即堆的定義k(i)<=k(2i),k(i)<=k(2i+1)