一、Java 中核心数据结构（附核心用途 + 代码示例）
数据结构是存储和组织数据的方式，Java 提供了丰富的内置实现（主要在java.util包），也需要掌握底层手写实现：
1. 线性结构（基础）
| 数据结构 | 核心用途 | 极简代码示例 |
|---|---|---|
| 数组（Array） | 快速随机访问，固定长度 | int[] arr = new int[]{1,2,3}; System.out.println(arr[0]); |
| 链表（LinkedList） | 频繁增删（非首尾），动态长度 | LinkedList<String> list = new LinkedList<>(); list.add("Java"); list.removeFirst(); |
| 栈（Stack） | 后进先出（LIFO），如表达式求值、括号匹配 | Stack<Integer> stack = new Stack<>(); stack.push(1); stack.pop(); |
| 队列（Queue） | 先进先出（FIFO），如任务排队、消息队列 | Queue<String> queue = new LinkedList<>(); queue.offer("task1"); queue.poll(); |
2. 非线性结构（重点）
| 数据结构 | 核心用途 | 极简代码示例 |
|---|---|---|
| 哈希表（HashMap） | 键值对快速查找（O (1)），去重、缓存 | HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>(); map.put("age", 20); System.out.println(map.get("age")); |
| 树（二叉树 / 红黑树） | 有序存储、快速查找（O (logn)），如 TreeMap 底层 | TreeMap<Integer, String> treeMap = new TreeMap<>(); treeMap.put(3, "C"); treeMap.put(1, "A"); |
| 集合（Set） | 去重，如 HashSet（哈希表）、TreeSet（红黑树） | Set<Integer> set = new HashSet<>(); set.add(1); set.add(1); // 最终只有1个1 |
二、Java 中高频算法（附应用场景 + 核心思路）
算法是操作数据的方法，结合 Java 实现的核心思路如下：
1. 排序算法（面试 / 开发高频）
| 算法 | 时间复杂度 | 核心思路 | Java 实现关键点 |
|---|---|---|---|
| 冒泡排序 | O(n²) | 相邻元素比较交换，每轮冒最大数 | 双层 for 循环，标志位优化（提前终止） |
| 快速排序 | O(nlogn) | 分治思想，选基准值分区 | 递归实现，注意基准值选择（避免最坏情况） |
| 归并排序 | O(nlogn) | 分治 + 合并，稳定排序 | 拆分到最小单元，再合并有序子数组 |
| JDK 内置排序 | O(nlogn) | Arrays.sort ()（基本类型快排，对象归并） | 直接调用Arrays.sort(arr)/Collections.sort(list) |
2. 查找算法
| 算法 | 适用场景 | Java 实现 |
|---|---|---|
| 顺序查找 | 无序集合 | 遍历数组 / 集合逐一比较 |
| 二分查找 | 有序数组 | Arrays.binarySearch(arr, target)或手写递归 / 循环 |
3. 其他核心算法
- 递归：解决分治问题（如阶乘、斐波那契、树遍历），注意终止条件避免栈溢出；
- 动态规划：解决最优子结构问题（如背包问题、最长公共子序列）；
- BFS/DFS：图 / 树的遍历（如迷宫求解、层级遍历）。
三、新手学习路径（Java 方向）
- 基础阶段：掌握 Java 集合框架（List/Set/Map）的使用，理解底层实现（如 ArrayList 基于数组、LinkedList 基于双向链表）；
- 手写实现：从零手写数组、链表、栈、队列，理解增删改查的时间复杂度；
- 算法入门：先掌握冒泡、快速、二分查找的手写 Java 代码，通过 LeetCode 简单题（如两数之和、反转链表）练习；
- 进阶阶段：学习红黑树、哈希冲突解决（拉链法 / 开放寻址），刷中等难度算法题，结合实际场景（如 HashMap 的扩容机制）。
总结
- Java 数据结构核心是集合框架，重点理解
ArrayList/LinkedList/HashMap的底层原理和适用场景； - 算法学习优先掌握排序（快速）、查找（二分）、递归，这是面试和开发的高频考点；
- 学习关键是 “理解 + 手写”，光记概念没用，要结合 Java 代码实现并分析时间 / 空间复杂度。
