當我們創建HashMap時,底層到底做了什麼?

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jdk1.7中的底層實現過程(底層基於數組+鏈表) 在我們new HashMap()時,底層創建了預設長度為16的一維數組Entry[ ] table。當我們調用map.put(key1,value1)方法向HashMap里添加數據的時候: 首先,調用key1所在類的hashCode()計算key1 ...


jdk1.7中的底層實現過程(底層基於數組+鏈表)

在我們new HashMap()時,底層創建了預設長度為16的一維數組Entry[ ] table。當我們調用map.put(key1,value1)方法向HashMap里添加數據的時候:

首先,調用key1所在類的hashCode()計算key1的哈希值,通過key1的hash值與數組的最大索引進行位運算以後,得到了在 Entry數組中的存放位置:

如果此位置上的數據為空,此時的key1-value1添加成功。

如果此位置上的數據不為空(意味著此位置已經存在一個或多個數據),比較key1和已經存在的一個或多個數據的哈希值:

如果key1的哈希值與已經存在的數據的哈希值都不相同,此時key1-value1添加成功。

如果key1的哈希值與已經存在的數據的某一個數據的哈希值相同,繼續比較:調用key1所在類的equals()方法:

如果equals()返回false,此時key1-value1添加成功;

如果equals()返回true,使用value1替換value2。

需要註意的是,若原來位置已有數據,則此時key1-value1和原來的數據以鏈表的方式存儲。

在不斷的添加過程中,會涉及到擴容問題,當數組容量大於數組現有長度乘以載入因數(如16*0.75,預設的載入因數為0.75)的時候,就會進行數組擴容,以減少哈希衝突(哈希衝突是指哈希函數算出來的地址被別的元素占用了),提高查詢效率。預設的擴容方式,擴容為原來容量的2倍,並將原有的數據複製過來。

jdk1.8的底層實現過程(底層基於數組+鏈表+紅黑樹)

jdk1.8與jdk1.7中底層的創建過程相似,但有不同,首先,new HashMap()底層沒有創建出一個長度為16的數組,在調用put()方法時,判斷數組是否存在,如果不存在創建長度為16的Node[ ]數組。接下來的過程與jdk1.7相似。最後,當某一個索引位置上的元素以鏈表形式存在的數據個數>8且當前數組的長度>64時,此時此索引位置上的所有數據改為使用紅黑樹存儲。

在jdk1.7中,即使在“數組容量大於數組現有長度乘以載入因數”時擴容,也不可避免地會有哈希衝突存在,因此,在jdk1.8中引入紅黑樹是為了進一步減少哈希衝突,提高查詢效率。

紅黑樹是一種自平衡的二叉查找樹,是一種數據結構,典型的用途是實現關聯數組。根節點必須是黑色,其他每個節點要麼是紅色,要麼是黑色。

結論:HashMap鍵是不能重覆的,去除重覆的條件是依賴鍵的hashCode方法和equals方法,如果鍵是自己的對象類型,必須要重寫hashCode方法和equals方法,否則,不能去除重覆的鍵。


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