hashmap实现及哈希冲突
原文: https://www.cnblogs.com/peizhe123/p/5790252.html
HashMap 采用一种所谓的“Hash 算法”来决定每个元素的存储位置。当程序执行 map.put(String,Obect)方法 时,系统将调用String的 hashCode() 方法得到其 hashCode 值——每个 Java 对象都有 hashCode() 方法,都可通过该方法获得它的 hashCode 值。得到这个对象的 hashCode 值之后,系统会根据该 hashCode 值来决定该元素的存储位置。源码如下:
- public V put(K key, V value) {
- if (key == null)
- return putForNullKey(value);
- int hash = hash(key.hashCode());
- int i = indexFor(hash, table.length);
- for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
- Object k;
- //判断当前确定的索引位置是否存在相同hashcode和相同key的元素,如果存在相同的hashcode和相同的key的元素,那么新值覆盖原来的旧值,并返回旧值。
- //如果存在相同的hashcode,那么他们确定的索引位置就相同,这时判断他们的key是否相同,如果不相同,这时就是产生了hash冲突。
- //Hash冲突后,那么HashMap的单个bucket里存储的不是一个 Entry,而是一个 Entry 链。
- //系统只能必须按顺序遍历每个 Entry,直到找到想搜索的 Entry 为止——如果恰好要搜索的 Entry 位于该 Entry 链的最末端(该 Entry 是最早放入该 bucket 中),
- //那系统必须循环到最后才能找到该元素。
- if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
- V oldValue = e.value;
- e.value = value;
- return oldValue;
- }
- }
- modCount++;
- addEntry(hash, key, value, i);
- return null;
- }
上面程序中用到了一个重要的内部接口:Map.Entry,每个 Map.Entry 其实就是一个 key-value 对。从上面程序中可以看出:当系统决定存储 HashMap 中的 key-value 对时,完全没有考虑 Entry 中的 value,仅仅只是根据 key 来计算并决定每个 Entry 的存储位置。这也说明了前面的结论:我们完全可以把 Map 集合中的 value 当成 key 的附属,当系统决定了 key 的存储位置之后,value 随之保存在那里即可.HashMap程序经过我改造,我故意的构造出了hash冲突现象,因为HashMap的初始大小16,但是我在hashmap里面放了超过16个元素,并且我屏蔽了它的resize()方法。不让它去扩容。这时HashMap的底层数组Entry[] table结构如下:
Hashmap里面的bucket出现了单链表的形式,散列表要解决的一个问题就是散列值的冲突问题,通常是两种方法:链表法和开放地址法。链表法就是将相同hash值的对象组织成一个链表放在hash值对应的槽位;开放地址法是通过一个探测算法,当某个槽位已经被占据的情况下继续查找下一个可以使用的槽位。java.util.HashMap采用的链表法的方式,链表是单向链表。形成单链表的核心代码如下:
- void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
- Entry<K,V> e = table[bucketIndex];
- table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);
- if (size++ >= threshold)
- resize(2 * table.length);
- bsp;
上面方法的代码很简单,但其中包含了一个设计:系统总是将新添加的 Entry 对象放入 table 数组的 bucketIndex 索引处——如果 bucketIndex 索引处已经有了一个 Entry 对象,那新添加的 Entry 对象指向原有的 Entry 对象(产生一个 Entry 链),如果 bucketIndex 索引处没有 Entry 对象,也就是上面程序代码的 e 变量是 null,也就是新放入的 Entry 对象指向 null,也就是没有产生 Entry 链。
HashMap里面没有出现hash冲突时,没有形成单链表时,hashmap查找元素很快,get()方法能够直接定位到元素,但是出现单链表后,单个bucket 里存储的不是一个 Entry,而是一个 Entry 链,系统只能必须按顺序遍历每个 Entry,直到找到想搜索的 Entry 为止——如果恰好要搜索的 Entry 位于该 Entry 链的最末端(该 Entry 是最早放入该 bucket 中),那系统必须循环到最后才能找到该元素。
当创建 HashMap 时,有一个默认的负载因子(load factor),其默认值为 0.75,这是时间和空间成本上一种折衷:增大负载因子可以减少 Hash 表(就是那个 Entry 数组)所占用的内存空间,但会增加查询数据的时间开销,而查询是最频繁的的操作(HashMap 的 get() 与 put() 方法都要用到查询);减小负载因子会提高数据查询的性能,但会增加 Hash 表所占用的内存空间。
一、HashMap概述
HashMap基于哈希表的 Map 接口的实现。此实现提供所有可选的映射操作,并允许使用 null 值和 null 键。(除了不同步和允许使用 null 之外,HashMap 类与 Hashtable 大致相同。)此类不保证映射的顺序,特别是它不保证该顺序恒久不变。
值得注意的是HashMap不是线程安全的,如果想要线程安全的HashMap,可以通过Collections类的静态方法synchronizedMap获得线程安全的HashMap。
Map map = Collections.synchronizedMap(new HashMap());
二、HashMap的数据结构
HashMap的底层主要是基于数组和链表来实现的,它之所以有相当快的查询速度主要是因为它是通过计算散列码来决定存储的位置。HashMap中主要是通过key的hashCode来计算hash值的,只要hashCode相同,计算出来的hash值就一样。如果存储的对象对多了,就有可能不同的对象所算出来的hash值是相同的,这就出现了所谓的hash冲突。学过数据结构的同学都知道,解决hash冲突的方法有很多,HashMap底层是通过链表来解决hash冲突的。
hashmap实现及哈希冲突的更多相关文章
- [Java]HashMap实现与哈希冲突,与HashTable的区别
对于 Map ,最直观就是理解就是键值对,映射,key-value 形式.一个映射不能包含重复的键,一个键只能有一个值.平常我们使用的时候,最常用的无非就是 HashMap. HashMap 实现了 ...
- 一次电话Java面试的问题总结(JDK8新特性、哈希冲突、HashMap原理、线程安全、Linux查询命令、Hadoop节点)
面试涉及问题含有: Java JDK8新特性 集合(哈希冲突.HashMap的原理.自动排序的集合TreeSet) 多线程安全问题 String和StringBuffer JVM 原理.运行流程.内部 ...
- 【面试普通人VS高手系列】HashMap是怎么解决哈希冲突的?
常用数据结构基本上是面试必问的问题,比如HashMap.LinkList.ConcurrentHashMap等. 关于HashMap,有个学员私信了我一个面试题说: "HashMap是怎么解 ...
- HashMap的内部结构与hash冲突
HashMap的内部结构 HashMap简介: HashMap继承AbstractMap,AbstractMap实现Map接口 HashMap是线程不同步的,线程不安全的 HashMap可以把null ...
- HashMap中的哈希函数分析
首先我们要知道,在理想情况下的哈希表中,哈希函数生成的哈希值是value在数组中的下标,其范围是分布于负无穷到正无穷的整个实整数轴的.而在现实情况下,是不可能存在这么大的一个数组的.接下来分析Hash ...
- 洛谷P3396 哈希冲突 (分块)
洛谷P3396 哈希冲突 题目背景 此题约为NOIP提高组Day2T2难度. 题目描述 众所周知,模数的hash会产生冲突.例如,如果模的数p=7,那么4和11便冲突了. B君对hash冲突很感兴趣. ...
- 洛谷 P3396 哈希冲突 解题报告
P3396 哈希冲突 题目背景 此题约为NOIP提高组Day2T2难度. 题目描述 众所周知,模数的hash会产生冲突.例如,如果模的数p=7,那么4和11便冲突了. B君对hash冲突很感兴趣.他会 ...
- P3396 哈希冲突(思维+方块)
题目 P3396 哈希冲突 做法 预处理模数\([1,\sqrt{n}]\)的内存池,\(O(n\sqrt{n})\) 查询模数在范围里则直接输出,否则模拟\(O(m\sqrt{n})\) 修改则遍历 ...
- PAT 甲级 1145 Hashing - Average Search Time (25 分)(读不懂题,也没听说过平方探测法解决哈希冲突。。。感觉题目也有点问题)
1145 Hashing - Average Search Time (25 分) The task of this problem is simple: insert a sequence of ...
随机推荐
- 配置maven使用nexus
本文简单介绍使用配置maven使用nexus仓库,在团队中使用nexus,避免每个人都从中央仓库去下载依赖,节省带宽,提高下载速度,同时也减少了中央仓库的压力 配置在maven中使用nexus很简单( ...
- EUI组件之Button
一.Button的常规使用 用到的按钮素材,分别为按钮的正常.按下.禁用图片 拖动一个Button到exml,并设置正常.按下.禁用.标签等属性 点击效果 其他: 1. 按钮的标签字体颜色大小怎么改变 ...
- Egret打包App 短暂黑屏解决方案 (Egret4.1.0)
论坛已经有人解决:http://bbs.egret.com/forum.php?mod=viewthread&tid=30288&highlight=app%2B%E9%BB%91%E ...
- 【apt install】Unable to locate package python3-pip
解决办法: 先 sudo apt update 然后再 sudo apt install python3-pip,完成. 如果还不行的话参考这个:
- oracle(十一) scn
SCN(System Chang Number)作为oracle中的一个重要机制,在数据恢复.Data Guard.Streams复制.RAC节点间的同步等各个功能中起着重要作用. 理解SCN的运作机 ...
- 【调研与分析】标杆学习、知识管理和竞争情报的关系——From Team
注: 1)红色实线箭头表示可以直接使用:例如竞争情报业务输出产品之一的标杆文档可以直接作为公司标杆学习中外部标杆的资料: 2)蓝色虚线箭头表示转化后使用或者间接利用的关系:例如专题调研可以帮助建立内部 ...
- 通过html<map>标签给图片加链接
前面我们有谈到了通过图片定位给一张图片添加多个链接,现在用另外一种方法来实现,用html<map>标签给图片加链接 <img src="/images/hlj.jpg&qu ...
- input输入框type=file时accept中可以限制的文件类型(转载)
转载自: input type=file accept中可以限制的文件类型 在上传文件的时候,需要限制指定的文件类型. <input type="file" accept=& ...
- CAD和GIS绘制图形分析
开发CAD和GIS绘图系统有些区别,自己试着分析一下. ♠ 首先CAD图形绘制主要管理图形,因此会有一个抽象的Geometry对象,软件维护一个Geometry对象的集合.如果以图层来管理几何图形,则 ...
- blockchain 区块链的开发,基于python或node js
现在很多人用node js做区块链的开发,因为点对点并发是区块链中的难点技术之一,而node js天然的对并发支持比较好,因此比较有优势. http://ecomunsing.com/build-yo ...