Java常见的底层数据结构，一HashMap的分析为例子

首先:数据结构中有 “数组”和 “链表”两种基本的数据结构.

数组：存储区间是连续的，占用内存空间比较大。查询的时候比较方便，增加或者删除的时候比较缓慢；

链表：存储区间是离散的，占用内存空间比较小。增加或者删除的时候比较方便，查询的时候比较缓慢；

哈希表：结合数组和链表的优点。哈希表的实现由很多种的方法。下面是最为常见的“拉链法”；



在一个长度为16的数组中，每个元素存储的是一个链表的头结点。一般情况是通过hash(key)%len获得，也就是元素的key的哈希值对数组长度取模得到。比如上述哈希表中，12%16=12,28%16=12,108%16=12,140%16=12。所以12、28、108以及140都存储在数组下标为12的位置。

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上述是最为常见的三种数据结构：

其中List中有LinkedList，ArrayList，Vector .List是有序的，元素可以重复的。

--------------------List--------------------------------------------------------------------------------

比较常用的是ArrayList和LinkedList.

其中ArrayList的底层结构为数组：利于查询，不利于增加或者删除操作；

LinkedList的底层结构为链表：利于增加或者删除操作，不利于查询。

--------------------Set--------------------------------------------------------------------------------

Set常用的为HashSet和TreeSet. Set是无序的，元素不可以重复的。其中TreeSet在插入元素的时候，有自然排序和自己设置顺序。

其中HashSet利用哈希算法来存取元素。

TreeSet底层为二叉树的结构。

--------------------Map-------------------------------------------------------------------------

Map常用的为HashMap和TreeMap.

1.HashMap是基于哈希表的Ma接口实现的，以key-value的形式存在。HashMap的底层结构为“哈希表”。每次创建HashMap的时候就会初始化一个table数组。table的数组中的元素类型为Entry节点。其中HashMap是如何实现存储数据的：

实现的源码为：

public V put(K key, V value) {
//当key为null，调用putForNullKey方法，保存null与table第一个位置中，这是HashMap允许为null的原因
if (key == null)
return putForNullKey(value);
//计算key的hash值
int hash = hash(key.hashCode());                  ------(1)
//计算key hash 值在 table 数组中的位置
int i = indexFor(hash, table.length);             ------(2)
//从i出开始迭代 e,找到 key 保存的位置
for (Entry<K, V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
Object k;
//判断该条链上是否有hash值相同的(key相同)
//若存在相同，则直接覆盖value，返回旧value
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
V oldValue = e.value;    //旧值 = 新值
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue;     //返回旧值
}
}
//修改次数增加1
modCount++;
//将key、value添加至i位置处
addEntry(hash, key, value, i);
return null;
}

首先判断key值是否为空，如果不为空的话，计算key的哈希值，根据哈希值来计算在table数组中的位置。然后迭代该位置上的链表连，判断该条链上是否有hash值相同的。；如果哈希值相同则覆盖以前的value,没有相同的hash值，则将key-value添加到该条链上（则将该节点插入该链表的链头）。

2.TreeMap:底层结构为二叉树。