【Java】HashMap实现原理---数据结构
作为一个程序猿,特别是Java后端的,应该全部人都用过HashMap,也都知道HaspMap是一个用于存储Key-Value键值对的集合。与此同时我们把每一个键值对也叫做 Entry。
而这些Entry在Java中是存放在一个数组当中的,数组的大小默认为16,如果我们在new一个HashMap的时候没有给初始值得话(自动扩展或初始化时,长度是2的幂)
初始化了的HashMap默认数组中全部的Entry为null
在HashMap中,我们最常用的两个方法:put和get方法
一. Put 方法
例子:hashMap.put(“name”, 123) ,插入一个Key为“name”,value为123的元素
1.这时候会利用一个哈希函数来确定Entry的插入位置(index):index = Hash(“name”),index也就是这个hashmap数组中的下标
2.但是这里会有个问题,因为是通过一个hash函数来计算出的index下标,所以会出现其他的key计算出的index和name计算出来的index是一样的,所以每个数组对应的其实是一个链表,每一个 Entry 对象通过 Next 指针指向它的下一个 Entry 节点。当新来的Entry映射到冲突的数组位置时,会插入到对应的链表中
3.需要注意的是这个链表使用的插入方式是“头部插入”的方式,因为HashMap 的发明者认为,后插入的 Entry 被查找的可能性更大,这样可以加快查找的效率
二.Get方法
例子:hashMap.get(“name”) ,获取一个Key为“name”的元素
1.同样的会把输入的 Key 做一次 Hash 映射,得到对应的 index:index = Hash(“name”),在hashmap数组中的下标为index
2.刚才所说到的 ,不同的key可能映射出来相同的index,造成Hash 冲突,所以同一个位置有可能保存了多个Entry,这时候就需要顺着对应链表的头节点,一个一个根据key来匹配查找。
3.当key被链表中的其中一个entry匹配上了,将这个entry返回
在这里我们基本清楚HashMap的实现原理的,在这个过程中,同时我们也能发现,整个HashMap中有两个方法是非常重要的:
Hash()方法:均匀分布原则,在这个方法中需要均匀的将全部的key分布在所分配到的数组当中,一个好的hash算法,可以将HashMap中的entry更合理的分布到数组当中
equip()方法:这个方法在查找的key被hash之后,在链表查询比对中使用到
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