十几张动态图带你捋清Java常用数据结构及其设计原理

HashMap中的单链表是尾插, 而不是头插入等等, 后文不再赘叙这些差异, 本文目录结构如下:

LinkedList

经典的双链表结构, 适用于乱序插入, 删除. 指定序列操作则性能不如ArrayList, 这也是其数据结构决定的.

add(E) / addLast(E)

add(index, E)

这边有个小的优化, 他会先判断index是靠近队头还是队尾, 来确定从哪个方向遍历链入.1 if(index

>1)) {2 Node x = first;3 for(inti =0; i < index; i++)4 x = x.next;5 returnx;6 }else{7 Node

index; i--)9 x = x.prev;10 returnx;11 }

靠队尾

get(index)

也是会先判断index, 不过性能依然不好, 这也是为什么不推荐用for(int i = 0; i

8的链表进行优化, 我们另外篇幅再讲.

put(K, V)

put(K, V) 相同hash值

resize 动态扩容

当map中元素超出设定的阈值后, 会进行resize (length * 2)操作, 扩容过程中对元素一通操作, 并放置到新的位置.

具体操作如下:

在jdk7中对所有元素直接rehash, 并放到新的位置.

在jdk8中判断元素原hash值新增的bit位是0还是1, 0则索引不变, 1则索引变成"原索引 + oldTable.length".1 //定义两条链2 //原来的hash值新增的bit为0的链，头部和尾部3 Node

loHead =null, loTail =null;4 //原来的hash值新增的bit为1的链，头部和尾部5 Node

hiHead =null, hiTail =null;6 Node

next;7 //循环遍历出链条链8 do{9 next = e.next;10 if((e.hash & oldCap) ==0) {11 if(loTail ==null)12 loHead = e;13 else14 loTail.next = e;15 loTail = e;16 }17 else{18 if(hiTail ==null)19 hiHead = e;20 else21 hiTail.next = e;22 hiTail = e;23 }24 }while((e = next) !=null);25 //扩容前后位置不变的链26 if(loTail !=null) {27 loTail.next =null;28 newTab[j] = loHead;29 }30 //扩容后位置加上原数组长度的链31 if(hiTail !=null) {32 hiTail.next =null;33 newTab[j + oldCap] = hiHead;34 }

LinkedHashMap

继承自HashMap, 底层额外维护了一个双向链表来维持数据有序. 可以通过设置accessOrder来实现FIFO(插入有序)或者LRU(访问有序)缓存.

put(K, V)

get(K)

accessOrder为false的时候, 直接返回元素就行了, 不需要调整位置.

accessOrder为true的时候, 需要将最近访问的元素, 放置到队尾.

removeEldestEntry 删除最老的元素