1.纯手写实现HashMap
① 初始化
1）定义一个Node<K, V>的数组来存放元素，但不立即初始化，在使用的时候再加载
2）定义数组初始大小为16
3）定义负载因子，默认为0.75,
4）定义size用来记录容器存放的元素数量
② put的实现思路
1) 判断容器是否为空，为空则初始化。
2）判断容器的size是否大于阀值，是的话就扩容为以前长度的两倍，并重新计算其中元素的存放位置，进行重新存放
3）计算出key的index角标位置
4）判断计算出的index位置是否存在元素，存在的话则遍历链表，判断key是否存在，存在则更新，不存在则增加
③ get的实现思路
1）通过key计算出它所在的index
2）遍历index位置处的链表，并获取value返回。
2. ConcurrentHashMap的实现原理
HashTable容器在竞争激烈的并发环境效率低下的原因是所有访问HashTable的线程都必须竞争同一把锁，假如容器有多把锁，每一把锁用于锁住容器中一部分数据，那么多线程访问容器里不同数据段的数据时，线程间就不会存在锁竞争，从而可以有效提高并发访问率，这就是ConcurrentHashMap的锁分段技术。将数据分成一段一段的存储，然后给每一段数据配一把锁，当一个线程占用锁访问其中一段数据的时候，其他段的数据也能被其他线程访问。
ConcurrentHashMap是由Segment数组结构和HashEntry数组结构组成。Segment是一种可重入锁ReentrantLock，在ConcurrentHashMap里扮演锁的角色，HashEntry则用于存储键值对数据。一个ConcurrentHashMap里包含一个Segment数组，Segment的结构和HashMap类似，是一种数组和链表结构， 一个Segment里包含一个HashEntry数组，每个HashEntry是一个链表结构的元素， 每个Segment守护者一个HashEntry数组里的元素,当对HashEntry数组的数据进行修改时，必须首先获得它对应的Segment锁
从Java1.7 版本开始 ConcurrentHashMap 不再采用 Segment 实现，而是改用 Node，Node 是一个链表的结构，每个节点可以引用到下一个节点(next)。
3.HashMap和ArrayMap各自的优势
1.查找效率
HashMap因为其根据hashcode的值直接算出index,所以其查找效率是随着数组长度增大而增加的。
ArrayMap使用的是二分法查找,所以当数组长度每增加一倍时,就需要多进行一次判断,效率下降。
所以对于Map数量比较大的情况下,推荐使用
2.扩容数量
HashMap初始值16个长度,每次扩容的时候,直接申请双倍的数组空间。
ArrayMap每次扩容的时候,如果size长度大于8时申请size*1.5个长度,大于4小于8时申请8个,小于4时申请4个。
这样比较ArrayMap其实是申请了更少的内存空间,但是扩容的频率会更高。因此,如果当数据量比较大的时候,还是使用HashMap更合适,因为其扩容的次数要比ArrayMap少很多。
3.扩容效率
HashMap每次扩容的时候时重新计算每个数组成员的位置,然后放到新的位置。
ArrayMap则是直接使用System.arraycopy。
所以效率上肯定是ArrayMap更占优势。
这里需要说明一下,网上有一种传闻说因为ArrayMap使用System.arraycopy更省内存空间,这一点我真的没有看出来。arraycopy也是把老的数组的对象一个一个的赋给新的数组。当然效率上肯定arraycopy更高,因为是直接调用的c层的代码。
4.内存耗费
以ArrayMap采用了一种独特的方式,能够重复的利用因为数据扩容而遗留下来的数组空间,方便下一个ArrayMap的使用。而HashMap没有这种设计。
由于ArrayMap只缓存了长度是4和8的时候,所以如果频繁的使用到Map,而且数据量都比较小的时候,ArrayMap无疑是相当的节省内存的。
5.总结
综上所述,
数据量比较小,并且需要频繁的使用Map存储数据的时候,推荐使用ArrayMap。
而数据量比较大的时候,则推荐使用HashMap
4.HashTable实现原理
1.Hashtable是个线程安全的类（HashMap线程安全）；
2.Hasbtable并不允许值和键为空（null），若为空，会抛空指针（HashMap可以）；
3.Hashtable不允许键重复，若键重复，则新插入的值会覆盖旧值（同HashMap）；
4.Hashtable同样是通过链表法解决冲突；
5.Hashtable根据hashcode计算索引时将hashcode值先与上0x7FFFFFFF,这是为了保证hash值始终为正数;
6.Hashtable的容量为任意正数（最小为1），而HashMap的容量始终为2的n次方。Hashtable默认容量为11，HashMap默认容量为16；
7.Hashtable每次扩容，新容量为旧容量的2倍加1，而HashMap为旧容量的2倍；
8.Hashtable和HashMap默认负载因子都为0.75;
5.ArrayList和LinkedList的大致区别如下:
ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，LinkedList是基于链表结构。
对于随机访问的get和set方法，ArrayList要优于LinkedList，因为LinkedList要移动指针。
对于新增和删除操作add和remove，LinkedList比较占优势，因为ArrayList要移动数据。
6.HashSet与HashMap怎么判断集合元素重复？
HashMap中判断元素是否相同主要有两个方法，一个是判断key是否相同，一个是判断value是否相同
HashSet不能添加重复的元素，当调用add（Object）方法时候，
首先会调用Object的hashCode方法判hashCode是否已经存在，如不存在则直接插入元素；
如果已存在则调用Object对象的equals方法判断是否返回true，如果为true则说明元素已经存在，如为false则插入元素。
发现HashSet竟然是借助HashMap来实现的，利用HashMap中Key的唯一性，来保证HashSet中不出现重复值。
从这段代码中可以看出，HashMap中的Key是根据对象的hashCode() 和 euqals()来判断是否唯一的。
结论：为了保证HashSet中的对象不会出现重复值，在被存放元素的类中必须要重写hashCode()和equals()这两个方法
7.堆和栈在内存中的区别
1、内存分配方面：
堆：一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收 。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式是类似于链表。可能用到的关键字如下：new、malloc、delete、free等等。
栈：由编译器(Compiler)自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。
2、申请方式方面：
堆：需要程序员自己申请，并指明大小。在c中malloc函数如p1 = (char *)malloc(10)；在C++中用new运算符，但是注意p1、p2本身是在栈中的。因为他们还是可以认为是局部变量。
栈：由系统自动分配。 例如，声明在函数中一个局部变量 int b；系统自动在栈中为b开辟空间。
3、系统响应方面：
堆：操作系统有一个记录空闲内存地址的链表，当系统收到程序的申请时，会遍历该链表，寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空闲结点链表 中删除，并将该结点的空间分配给程序，另外，对于大多数系统，会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小，这样代码中的delete语句才能正确的 释放本内存空间。另外由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小，系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。
栈：只要栈的剩余空间大于所申请空间，系统将为程序提供内存，否则将报异常提示栈溢出。
4、大小限制方面：
堆：是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见，堆获得的空间比较灵活，也比较大。
栈：在Windows下, 栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的，在WINDOWS下，栈的大小是固定 的（是一个编译时就确定的常数），如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将提示overflow。因此，能从栈获得的空间较小。
5、效率方面：
堆：是由new分配的内存，一般速度比较慢，而且容易产生内存碎片，不过用起来最方便，另外，在WINDOWS下，最好的方式是用 VirtualAlloc分配内存，他不是在堆，也不是在栈是直接在进程的地址空间中保留一快内存，虽然用起来最不方便。但是速度快，也最灵活。
栈：由系统自动分配，速度较快。但程序员是无法控制的。
6、存放内容方面：
堆：一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。
栈：在函数调用时第一个进栈的是主函数中后的下一条指令（函数调用语句的下一条可执行语句）的地址然后是函数的各个参数，在大多数的C编译器中，参数是由 右往左入栈，然后是函数中的局部变量。 注意: 静态变量是不入栈的。当本次函数调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向最开始存的地址，也就是主函数中的下一条指令，程序由该点继续 运行。
7、存取效率方面：
堆：char *s1 = "Hellow Word"；是在编译时就确定的；
栈：char s1[] = "Hellow Word"； 是在运行时赋值的；用数组比用指针速度要快一些，因为指针在底层汇编中需要用edx寄存器中转一下，而数组在栈上直接读取。
8.说说深拷贝和浅拷贝还有赋值的区别
浅拷贝：也就是拷贝A对象里面的数据，但是不拷贝A对象里面的子对象
深拷贝：会克隆出一个对象，数据相同，但是引用地址不同（就是拷贝A对象里面的数据，而且拷贝它里面的子对象）
比较常用的方案有两种：
序列化（serialization）这个对象，再反序列化回来，就可以得到这个新的对象，无非就是序列化的规则需要我们自己来写。
继续利用 clone() 方法，既然 clone() 方法，是我们来重写的，实际上我们可以对其内的引用类型的变量，再进行一次 clone()。
9.数组和链表的区别
1.数组是一种线性表数据结构。它用一组连续的内存空间,来存储一组具有相同类型的数据。最大的特点就是支持随机访问,但插入、删除操作也因此变得比较低效,平均情况时间复杂度为O(n)。在平时的业务开发中,我们可以直接...
2.链表它并不需要一块连续的内存空间,它通过“指针”将一组零散的内存,空间可扩容,比较常用的是单链表,双链表和循环链表。和数组相比,链表更适合插入、删除操作频繁的场景,查询的时间复杂度较高
10.关于二叉树的深度优先遍历和广度广度遍历：
1、深度优先遍历常用的数据结构为栈，广度优先遍历常用的数据结构为队列
2、深度优先遍历的思想是从上至下，对每一个分支一直往下一层遍历直到这个分支结束，然后返回上一层，对上一层的右子树这个分支继续深搜，直到一整棵树完全遍历，因此深搜的步骤符合栈后进先出的特点
广度优先遍历的思想是从左至右，对树的每一层所有结点依次遍历，当一层的结点遍历完全后，对下一层开始遍历，而下一层结点又恰好是上一层的子结点。因此广搜的步骤符合队列先进先出的思想。
3、关于二叉树的深度优先搜索
则又有三种遍历方法
先序遍历：对任一子树，先访问根，然后遍历其左子树，最后遍历其右子树。
中序遍历：对任一子树，先遍历其左子树，然后访问根，最后遍历其右子树。
后序遍历：对任一子树，先遍历其左子树，然后遍历其右子树，最后访问根。
除了利用栈以外，深度优先搜索也可以使用递归的方法。’
4、深度优先搜索算法：不全部保留结点，占用空间少；有回溯操作(即有入栈、出栈操作)，运行速度慢。
广度优先搜索算法：保留全部结点，占用空间大； 无回溯操作(即无入栈、出栈操作)，运行速度快
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