第31天
# 第31天
给你写一个Hello World，因为你就是我的整个世界！
认识一个 存储数据 的结构，不同叫法。
# Java 数据结构
Java 数据结构是指 Java 编程语言中用于存储和组织数据的一组类和接口。这些数据结构提供了高效的数据访问和操作方法，是构建复杂应用程序的基础。Java 提供了多种内置的数据结构，包括数组、集合、映射、队列和栈等。下面是一些常见的数据结构及其用途：
数组（Array）：
- 用途：用于存储固定大小的同类型元素。
- 实现原理：数组在内存中连续存储元素，通过索引访问元素。
- 注意事项：数组大小固定，一旦创建就不能改变；访问速度较快，但插入和删除元素较慢。
集合（Collection）：
- 用途：用于存储一组不重复的元素。
- 实现原理：集合接口定义了一组通用的方法，如添加、删除、查找元素等。
- 常见实现类：
ArrayList、LinkedList、HashSet、TreeSet、HashMap、TreeMap等。 - 注意事项：集合可以动态调整大小，但访问速度可能不如数组。
映射（Map）：
- 用途：用于存储键值对，键是唯一的，值可以是任意对象。
- 实现原理：映射接口定义了一组方法，用于操作键值对。
- 常见实现类：
HashMap、TreeMap、LinkedHashMap等。 - 注意事项：映射提供了快速查找、插入和删除键值对的方法。
队列（Queue）：
- 用途：用于存储一组有序的元素，遵循先进先出（FIFO）的原则。
- 实现原理：队列接口定义了一组方法，如添加、删除、获取队首元素等。
- 常见实现类：
LinkedList、PriorityQueue等。 - 注意事项：队列通常用于实现生产者-消费者模式。
栈（Stack）：
- 用途：用于存储一组有序的元素，遵循后进先出（LIFO）的原则。
- 实现原理：栈接口定义了一组方法，如压栈、出栈、获取栈顶元素等。
- 常见实现类：
LinkedList、ArrayDeque等。 - 注意事项：栈通常用于实现递归算法。
在 Java 中，数据结构通常通过类和接口来表示。例如，ArrayList 是 List 接口的一个实现类，提供了动态数组的功能。使用数据结构时，需要注意以下几点：
- 选择合适的数据结构：根据应用场景选择最合适的数据结构，以提高程序的性能和效率。
- 处理异常情况：在使用数据结构时，需要处理可能出现的异常情况，如空指针异常、索引越界异常等。
- 线程安全：如果多个线程同时访问和修改数据结构，需要考虑线程安全问题，可以使用同步机制或选择线程安全的实现类。
合理使用数据结构可以大大提高程序的性能和可维护性。
整理：
ArrayList、LinkedList、HashSet、TreeSet、HashMap、TreeMap
HashMap、TreeMap、LinkedHashMap
LinkedList、PriorityQueue
LinkedList、ArrayDeque
# 数组（Arrays）
特点： 固定大小，存储相同类型的元素。
优点： 随机访问元素效率高。
缺点： 大小固定，插入和删除元素相对较慢。
int[] array = new int[5];
# 列表（Lists）
List<String> arrayList = new ArrayList<>();
List<Integer> linkedList = new LinkedList<>();
# ArrayList:
特点： 动态数组，可变大小。
优点： 高效的随机访问和快速尾部插入。
缺点： 中间插入和删除相对较慢。
# LinkedList:
特点： 双向链表，元素之间通过指针连接。
优点： 插入和删除元素高效，迭代器性能好。
缺点： 随机访问相对较慢。
# 集合（Sets）
集合（Sets）用于存储不重复的元素，常见的实现有 HashSet 和 TreeSet。
Set<String> hashSet = new HashSet<>();
Set<Integer> treeSet = new TreeSet<>();
# HashSet:
特点： 无序集合，基于HashMap实现。
优点： 高效的查找和插入操作。
缺点： 不保证顺序。
# TreeSet:
特点：TreeSet 是有序集合，底层基于红黑树实现，不允许重复元素。
优点： 提供自动排序功能，适用于需要按顺序存储元素的场景。
缺点： 性能相对较差，不允许插入 null 元素。
# 映射（Maps）
映射（Maps）用于存储键值对，常见的实现有 HashMap 和 TreeMap。
Map<String, Integer> hashMap = new HashMap<>();
Map<String, Integer> treeMap = new TreeMap<>();
# HashMap:
特点： 基于哈希表实现的键值对存储结构。
优点： 高效的查找、插入和删除操作。
缺点： 无序，不保证顺序。
# TreeMap:
特点： 基于红黑树实现的有序键值对存储结构。
优点： 有序，支持按照键的顺序遍历。
缺点： 插入和删除相对较慢。
# 栈（Stack）
栈（Stack）是一种线性数据结构，它按照后进先出（Last In, First Out，LIFO）的原则管理元素。在栈中，新元素被添加到栈的顶部，而只能从栈的顶部移除元素。这就意味着最后添加的元素是第一个被移除的。
Stack<Integer> stack = new Stack<>();
# Stack 类:
特点： 代表一个栈，通常按照后进先出（LIFO）的顺序操作元素。
# 队列（Queue）
队列（Queue）遵循先进先出（FIFO）原则，常见的实现有 LinkedList 和 PriorityQueue。
Queue<String> queue = new LinkedList<>();
Queue 接口:
特点： 代表一个队列，通常按照先进先出（FIFO）的顺序操作元素。
实现类： LinkedList, PriorityQueue, ArrayDeque。
# 堆（Heap）
堆（Heap）优先队列的基础，可以实现最大堆和最小堆。
PriorityQueue<Integer> minHeap = new PriorityQueue<>();
PriorityQueue<Integer> maxHeap = new PriorityQueue<>(Collections.reverseOrder());
# 树（Trees）
Java 提供了 TreeNode 类型，可以用于构建二叉树等数据结构。
class TreeNode {
int val;
TreeNode left;
TreeNode right;
TreeNode(int x) { val = x; }
}
# 图（Graphs）
图的表示通常需要自定义数据结构或使用图库，Java 没有内建的图类。
一种数据结构。
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