HashMap为什么存取效率那么高?
1、Hash
也叫散列、哈希。
主要用于信息安全领域中的算法,把长度不同的信息转化为杂乱的128位的编码,找到一种数据内容与地址之间的映射关系。
注意:不同的输入可能会散列成相同的输出
我们最熟悉的Object类中就提供了hashcode的方法。
public native int hashCode();
2、数据结构
Java集合的实现底层大都是基本数据结构的又一层封装。
数组:寻址容易,插入和删除困难
链表正好相反。
HashMap正好将二者互补了一下,推出了链表+数组的组合方式,也叫链表散列、“拉链法”。
结构示意图:
放入元素时,根据key值通过hashcode找到对应数组的位置,放入横向数组的某个格子中。因为前面说到hashcode值不能保证唯一,如果之后hashcode值对应的数组位置中已经有值,就放到相连的链表中。
查找元素也是按这个过程来进行。
代码实现:
注意:每个Node中都持有下一个节点的引用。
3、算法优化
由上面的数据结构介绍,可以看出,在查找的时候,尽量避免查找链表能够大大提高存取效率。
目标:元素尽可能均匀分布,这样查找的时候不必查找链表,效率很高。
思路一:
取模运算,实现是可以实现,但取模运算消耗大、效率不高。
思路二:
首先,&运算比取模运算效率高。
hashmap采用的是下面这种与运算。
大同小异,都是为了减少碰撞,避免hash到同一个位置,使元素分布更均匀。在实现的基础上,考虑性能问题。
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