数据库高级 I

双向链表

什么是双向链表

双向链表是一种数据结构,由若干个节点构成,其中每个节点均由三部分构成,分别是前驱节点,元素,后继节点.双向链表中的节点在内存中是游离状态存在的.

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双向链表的应用:LinkedList

双向链表中的元素部分保存的都是对象,实际上保存的是元素对象的地址.

对双向链表的操作

添加元素

add(E) -- 在链表尾部添加元素   
	将元素封装到节点中,创建新节点,让新节点和前一个节点建立双向链表的关系.
add(int index,E e) -- 在指定位置插入元素
	其过程实际上就是断开链,重新构建链的过程

删除元素

remove(int index)-- 删除指定位置的元素
	其过程实际上依然是断开链,重新构建链的过程

查询元素

get (int index) - E
	查询方式:对半查找
	若查找的位置小于链表长度的一半,则从头结点开始顺序查找;否则,从尾结点开始逆序查找,这样做可以提高查询效率.

注意点:双向链表中没有下标,index表示的是节点从头结点开始的顺序位置.index并不是双向链表中的属性

修改元素

set(int index,E e) -- 将新元素替换指定位置的元素

面试题相关:

LinkedList在JDK1.8前后数据结构是不同的

从JDK1.8开始,LinkedList的数据结构为双向链表
在JDK1.8之前,LinkedList的数据结构是双向循环链表.(头尾相接)
    
双向循环链表的查找过程与双向链表相同,均为:
	1. 判断查找元素位置与链表长度一半的关系:
		小于,则从header开始顺序查找
		否则,则从header开始逆序查找

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ArrayList和LinkedList的区别

1. ArrayList底层是数组实现的,LinkedList底层是双向链表,二者的数据结构是不同的.
2. 因为数据结构不同,所以最终的性能是不同的.
   查询元素:
		ArrayList是根据下标查找元素,查询效率非常高,时间复杂度为O(1)
        LinkedList中若查找头部/尾部的元素,其查询效率还是比较高的,但是若查找偏中间位置的元素,其查询效率是比较低下的.
   增删元素:
		ArrayList:若在尾部添加增删元素,此时性能可能会很高,在头部和中间位置进行增删操作,其效率都不是很高.
        LinedList:若在头尾部分增删元素,此时性能很高,但是若在偏中间位置进行增删元素,此时性能不高的(因为增删,会先查询指定位置的节点,查询效率是低下的)
                
   整体而言:
		ArrayList查询性能是高于LinkedList的,但是若LinkedList进行头尾查询,此时效率也是非常高的.
        若进行的是偏头部和尾部的增删操作,选择LinkedList;而若对其他位置进行增删,此时ArrayList和LinkedList的效率是差不多的.
                
       整体来看,ArrayList查询方面性能更好,增删方面,除了头尾增删,其他增删和LinkedList差不多,所以经常使用ArrayList.
                
面试标准回答:ArrayList查询性能更高,LinkedList进行头尾增删,性能很高,除此之外,其他增删,ArrayList和LinkedList差不多.

递归 – recursion

定义

递归是一种思想,应用在编程中体现为方法调用方法本身.

案例: 实现求某个数的阶乘

1! = 1           
2! = 2*1         2*1!
3! = 3*2*1       3*2!
4! = 4*3*2*1     4*3!
5! = 5*4*3*2*1   5*4!
    
    
//f方法用于求出某个数的阶乘   
long f(int n){
      
      
   if(n==1)
       return 1;
   return n*f(n-1);
}

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递归经典案例:

斐波那契数列(Fibonacci)是这样一组数列:  1 1 2 3 5 8 13 21 34 55.....  第一位第二位为1,从第三位开始,每一位的值等于前两位之和.

求出斐波那契数列中第20个位置的值是多少

public  int  f(int pos){
        
        
    if(pos==1 || pos==2)
        return 1;
    return f(pos-1)+f(pos-2);
}

将斐波那契数列前20个数字打印输出

for (int i=1;i<=20;i++){
        
        
    int result = f(i);
    System.out.print(result+" ");
}

递归注意点:

1. 递归必须有出口,否则会栈内存溢出(SOF)--StackOverflowError
2. 递归是有深度,若深度太深,可能会造成SOF

栈内存回顾: 用法: 当调用某个方法时,会在栈中为这个方法分配属于这个方法的栈帧区域,某个方法的栈帧中保存这个方法中的所有局部变量

面试题: SOF和OOM

SOF: statckOverFlowError   -- 栈内存溢出
OOM: OutOfMemoryError -- 堆内存溢出
内存溢出:剩余内存不足以分配给请求的资源,此时会出现内存溢出.
    原因:
		1. 创建大对象
		2. 内存泄漏的不断累积,内存泄漏一直累积到一定程度,则会出现堆内存溢出.
            
内存泄漏:分配出去的内存回收不回来,此时这个现象就叫做内存泄漏
            
内存泄漏和内存溢出的区别
	内存溢出:剩余内存不足以分配给请求的资源,这种现象叫做内存溢出.
    内存泄漏:分配出去的内存回收不回来,这个现象叫做内存泄漏
    
    关系:  内存泄漏累积到一定程序才会造成内存溢出，并不是内存泄漏一旦出现，则立即出现内存溢出,
    出现内存溢出并不一定是由于内存泄漏造成的，还可能是因为创建了大对象造成的。
        
    内存泄漏,则一定会出现内存溢出?   错误
    内存溢出一定是由于内存泄漏引起的?   错误

树 - tree

树是数据结构,由若干个节点构成,其中有且仅有一个根节点.

树的术语:

高度: 树的层次
根节点: 有且仅有一个
度: 树中节点的最大子节点数
叶子节点: 度为0的节点

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二叉树:

度为2的树,则为二叉树

二叉排序树

定义

二叉排序树（Binary Sort Tree），又称二叉查找树（Binary Search Tree），亦称二叉搜索树。是数据结构中的一类。在一般情况下，查询效率比链表结构要高。

特点

1. 元素不能重复
2. 左子树中的节点均小于根节点
3. 右子树中的节点均大于根节点

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二叉排序树的查询效率高于单向链表

单向链表中,查询元素,最差的情况要查询n次;而在二叉排序树中,每次比较,均可以排除将近一半的数据,所以查询次数会大大减少.查询效率高于单向链表

二叉排序树中的元素可以是其他引用类型,但是要求该引用类型的对象之间是可比较大小的,如何保证对象之间能比大小?
```
实现Comparable接口,在类中定义比较规则,则对象之间是可比较大小的.
```

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双向链表

递归 – recursion

树 - tree

二叉树:

二叉排序树

我是将军；我一直都在，。！

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