Javaで一般的に使用されるデータ構(gòu)造は何ですか？また、それらの実裝原則は何ですか？
Apr 19, 2025 pm 09:24 PM
Javaデータ構(gòu)造の深化：原則とアプリケーション
効率的なJavaプログラムは、適切なデータ構(gòu)造を巧みに使用することと分離できません。この記事では、Javaで一般的に使用されるいくつかのデータ構(gòu)造について説明し、その基礎(chǔ)となる実裝メカニズムを簡単に説明します。
Javaで一般的に使用されるデータ構(gòu)造は次のとおりです。
配列：アレイは、同じタイプの要素の連続シーケンスを保存するために使用される最も基本的なデータ構(gòu)造です。利點は、高速アクセス速度（O（1））があることですが、後続の要素を移動する必要があるため、要素の挿入と削除の効率が低下します（O（n））。
LinkedList：リンクリストはノードで構(gòu)成され、各ノードはデータと次のノードへのポインターを保存します。リンクリストの挿入と削除は効率的（O（1））ですが、ランダムアクセス要素は非効率的（O（n））です。
スタック：スタックは、First Out（LIFO）のLastの原理に従います。 Javaの
java.util.StackクラスまたはDequeインターフェイス（ArrayDequeなど）は、スタックを?qū)g裝できます。一般的に機能コールスタック、式評価などで使用されます。キュー：キューは、ファーストインファーストアウト（FIFO）の原則に従います。 Javaの
java.util.QueueインターフェイスとLinkedListクラスは、キューを?qū)g裝し、タスクのスケジューリング、バッファリング、その他のシナリオに適用できます。ツリー：ツリーは、階層的な関係を表すために使用される階層構(gòu)造です。一般的な木には、バイナリツリー、バランスの取れたバイナリツリー（AVLツリー、赤と黒の木）などが含まれます。これらは、データの検索、ソート、整理によく使用されます。
グラフ：グラフは、ノード（頂點）とノードを接続するエッジで構(gòu)成されています。ネットワーク、関係などを表現(xiàn)するために、アルゴリズムには深度最初の検索（DFS）および幅最初の検索（BFS）が含まれます。
セット：セットは非重複要素を保存します。 Javaは、
HashSet（ハッシュテーブルに基づく）、TreeSet（赤と黒の木に基づく）、LinkedHashSet（ハッシュテーブルとリンクリストの特徴を組み合わせて）を提供します。マップ：マップはキー価値のペアを保存します。 Javaは、
HashMap（ハッシュテーブルに基づく）、TreeMap（赤と黒の木に基づく）、およびLinkedHashMap（ハッシュテーブルとリンクリストの機能を組み合わせて）を提供します。ヒープ：ヒープは、ヒープのプロパティを満たす特別な完全なバイナリツリーです（たとえば、最小ヒープ：親ノードは子ノード以下です）。 Javaの
PriorityQueueクラスは、ヒープの実裝に基づいており、優(yōu)先キューに使用されます。ハッシュテーブル：ハッシュテーブルは、ハッシュ関數(shù)を使用してキーを配列インデックスにマッピングし、迅速な検索、挿入、削除（平均O（1））を有効にします。 Javaの
HashMap、ハッシュテーブルの実裝です。
実裝の原則とコードの例：
各データ構(gòu)造の具體的な実裝は比較的複雑です。簡単な概要を以下に示します。
- 配列： Javaビルトイン配列タイプを直接使用します。
-
リンクリスト：データドメインやポインタードメインなど、カスタムノードクラスが必要です。
LinkedList、リンクリストのカプセル化を提供します。 -
スタック/キュー：通常、配列またはリンクされたリストに基づいて実裝されます。
StackとLinkedList、対応するインターフェイスを提供します。 - ツリー/グラフ：トラバーサル、挿入、削除など、カスタムノードクラスと関連する操作方法が必要です。多くのライブラリは、ツリーとグラフの実裝を提供します。
-
収集/マッピング：
HashSet、TreeSet、HashMap、TreeMapなどはすべて、ハッシュテーブルまたは赤と黒の木に基づいて実裝されています。內(nèi)部実裝の詳細には、ハッシュ機能、競合処理、樹木のバランスなどが含まれます。 -
ヒープ：
PriorityQueue、アレイを內(nèi)部的に使用してヒープ構(gòu)造をシミュレートし、ヒープの特性を維持します。
適切なデータ構(gòu)造を選択することは、プログラムのパフォーマンスを最適化するために重要です。その根本的な原則を理解することで、開発者はより効率的で堅牢なJavaコードを書くことができます。詳細な學習のために、Java APIドキュメントと関連データ構(gòu)造とアルゴリズムの本を參照する必要があります。
以上がJavaで一般的に使用されるデータ構(gòu)造は何ですか？また、それらの実裝原則は何ですか？の詳細內(nèi)容です。詳細については、PHP 中國語 Web サイトの他の関連記事を參照してください。
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