最近在整理数据结构方面的知识，系统化看了下Java中常用数据结构，突发奇想用动画来绘制数据流转过程。
主要基于jdk8，可能会有些特性与jdk7之前不相同，例如LinkedList LinkedHashMap中的双向列表不再是回环的。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：
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1. LinkedList
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)
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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。
if (index < (size >> 1)) { Node<E> x = first; for (int i = 0; i < index; i++) x = x.next; return x;} else { Node<E> x = last; for (int i = size - 1; i > index; i--) x = x.prev; return x;}
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靠队尾
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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 < lengh; i++)的方式遍历linkedlist，而是使用iterator的方式遍历。
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remove(E)
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2. ArrayList
ArrayList底层就是一个数组，因此按序查找快，乱序插入，删除因为涉及到后面元素移位所以性能慢。
add(index, E)
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扩容
一般默认容量是10，扩容后，会length*1.5。
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remove(E)
循环遍历数组，判断E是否equals当前元素，删除性能不如LinkedList。
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3. Stack
Stack是经典的数据结构，底层也是数组，继承自Vector，先进后出FILO，默认new Stack()容量为10，超出自动扩容。
push(E)
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pop()
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4. 后缀表达式
Stack的一个典型应用就是计算表达式如 9 + (3 - 1) * 3 + 10 / 2，计算机将中缀表达式转为后缀表达式，再对后缀表达式进行计算。
中缀转后缀
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数字直接输出
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栈为空时，遇到运算符，直接入栈
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遇到左括号, 将其入栈
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遇到右括号, 执行出栈操作，并将出栈的元素输出，直到弹出栈的是左括号，左括号不输出。
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遇到运算符(加减乘除)：弹出所有优先级大于或者等于该运算符的栈顶元素，然后将该运算符入栈
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最终将栈中的元素依次出栈，输出。
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计算后缀表达
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遇到数字时，将数字压入堆栈
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遇到运算符时，弹出栈顶的两个数，用运算符对它们做相应的计算, 并将结果入栈
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重复上述过程直到表达式最右端
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运算得出的值即为表达式的结果
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5. 队列
与Stack的区别在于：Stack的删除与添加都在队尾进行，而Queue删除在队头，添加在队尾。
ArrayBlockingQueue
生产消费者中常用的阻塞有界队列，FIFO。
put(E)
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put(E) 队列满了
final ReentrantLock lock = this.lock;lock.lockInterruptibly();try { while (count == items.length) notFull.await(); enqueue(e);} finally { lock.unlock();}
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take()
当元素被取出后，并没有对数组后面的元素位移，而是更新takeIndex来指向下一个元素。
takeIndex是一个环形的增长，当移动到队列尾部时，会指向0，再次循环。
1 private E dequeue() {2 // assert lock.getHoldCount() == 1;3 // assert items[takeIndex] != null;4 final Object[] items = this.items;5 @SuppressWarnings("unchecked")6 E x = (E) items[takeIndex];7 items[takeIndex] = null;8 if (++takeIndex == items.length)9 takeIndex = 0;10 count--;11 if (itrs != null)12 itrs.elementDequeued();13 notFull.signal();14 return x;15 }
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6. HashMap
最常用的哈希表，面试的童鞋必备知识了，内部通过数组 + 单链表的方式实现。dk8中引入了红黑树对长度 > 8的链表进行优化，我们另外篇幅再讲。
put(K, V****)
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put(K, V) 相同hash值
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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：
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在jdk7中对所有元素直接rehash, 并放到新的位置.
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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<K,V> 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<K,V> hiHead = null, hiTail = null;6 Node<K,V> 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 }
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7. 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)
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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。
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removeEldestEntry 删除最老的元素
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作者：大道方圆
原文：
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