Java知识点精要：

1.栈和队列？

答：栈是一个线性数据结构，栈是一个插入与删除操作都发生在同一端的有序列表，栈又称先进后出。栈的主要操作有推入和弹出操作。

栈的常见实现方式有：⑴数组实现⑵动态数组实现⑶链表实现。

数组实现的缺点有数组的创建前提是大小固定，因为对于插入元素元素来说，当数组饱和，继续插入会报错；

动态数组的实现：优点是数组的大小可以根据需求扩充，但是如何扩充？有两种方式，⑴当数组的元素N已经饱和时，继续插入元素时，将重新创建一个N+1的数组，将前面的数组复制到新创建的数组中，然后在这个数组中将元素插入到数组的尾端，当连续推入n个元素，假设数组的初始大小为1，则，需要执行的元素复制次数就是：1+2+3+4+..+n=O(n*n),即单次执行推入操作的操作时间为O(n).⑵当数组的元素N饱和时，继续执行插入元素，将重新创建一个2*N的数组，然后进行复制和插入，则当连续推入n个元素，假设数组的初始大小为1，则，需要执行的元素复制次数为：O(n),即单次执行推入操作的操作时间为O(1)。

链表实现：优点是每次操作需要的时间为O(1)。

栈的用途：⑴用于实现函数的调用⑵进行符号匹配⑶进行求后缀表达式的值⑷浏览器的后退动能；充当辅助数据结构（树的遍历）。

队列是一个线性数据结构，队列实现从一端插入，另一端删除的有序列表，即先进先出。

队列的实现方式有：⑴简单的循环数组实现⑵动态的循环数组实现⑶链表。

循环数组的实现：缺点是数组的大小问题，数组中已有的元素达到数组的最大的容量时，进行插入操作时，会出现异常。

2.优先级队列？

答：优先级队列是支持插入，删除操作的数据结构，优先级队列的处理顺序不一定与元素的入队顺序相同。如果键最小的元素优先级最高，即键最小的元素最先出队，则这样的优先级队列称为升序优先级队列，反之，如果键最大的元素优先级最高，即键最大的元素最先出队，则这样的优先级队列称为降序优先级队列。

3.线索二叉树，二叉搜索树(BST)，平衡二叉搜索树(AVL)？

答：对于普通的二叉树遍历，它存在以下缺点：需要创建栈和队列来进行辅助，这样需要较多的存储空间，其次，由于二叉树中有很多NULL指针，则会浪费一些内存，最后，对于先序，中序，后序遍历，都很难根据某个节点寻找它的后继节点；因此，引入线索二叉树来解决上面的问题，可以将原来NULL指针所在的地方用来存放有用的信息，即用来存放其其前驱节点和后继节点，当该节点没有左侧子节点的时候，则根据其遍历顺序将该节点的前驱节点信息放入其中，同理，如果该节点没有右侧子节点的时候，则根据其遍历顺序将该节点的后继节点信息放入其中。

对于线索二叉树，我们添加指针，用来方便确定前驱和后继节点，但是对于其值，我们没有加以约束，因此当进行对特定数值进行查找时，它的时间复杂度会比较高，为了解决这个问题，我们引入二叉搜索树。二叉搜索树是在二叉树的基础上，对于其某个节点来说，其值大于左侧的任意节点的值，其值小于右侧任意节点的值，对于二叉搜索树来说，中序遍历会得到一个有序的数值序列。

对于线索二叉树，二叉搜索树，都存在一种情况，即斜树，这种情况下，对树的查找的时间复杂度会是O(n),因此为了降低复杂度，引入平衡二叉搜索树，平衡二叉树对子树的高度有所约束，即任意节点左，右子树的高度差的绝对值，最多是1。对平衡二叉搜索树来说，当对树进行插入或删除操作的时候，容易使树的结构发生变化，即不满足平衡二叉树的性质，这个时候需要进行必要的旋转操作来维持炳恒二叉树。

注意：堆，堆是具有特殊属性的树，堆的基本性质是，父节点的值必须大于/小于子节点，父节点不一定必须大于左子节点，小于右子节点，对于高度为h的堆来说，如果h>0,则所有的子节点必须位于第h或h-1层，而且必须填满左侧的位置，即堆必须是完全二叉树。当堆因为插入元素或删除元素而破坏堆的性质的时候，我们需要对其进行调整，即堆化。

4.编写算法，判断二叉树是不是二叉搜索树？

答：根据二叉搜索树的性质，我们很容易想到，只要判断每个节点大于其左侧子节点，小于右侧子节点便可以，但是这样的算法是不严谨的，错误的，正确的是我们需要判断其左子树中的最大节点是否小于该节点，并判断其右子树的最小节点是否大于该节点。

5.在包含几十亿个数字的大文件中，如何寻找最大的那10个数？（题目来自《程序员面试手册》)

答：对于寻找最大的n个元素，可以使用优先级队列。也可以将数据集分割成以n为单位的多个堆，并求出每个堆中的最大的10个元素，最后把各个堆中的最大元素汇集起来，执行堆排序，并返回最大的10个元素，问题在于对于每个堆中的最大元素的存储空间问题，改进为，首先把前1000个元素视为第一个集合，对集合做堆排序，把最大的10个元素与之后的990个元素合起来，视为第二个集合，并继续做堆排序，求最大的10个元素，以此类推，求出数据集中的前10个最大的元素。

 

 

内容参考《程序员面试手册》  以及加上自己的理解，如有问题，敬请指出，谢谢。