1.用比喻的源码方法讲解一下 java 中 hashmap 的底层原理?
2.Java HashMap put()方法
3.HashmapJAVA中HashMap
4.Java学习之HashMap和HashSet的遍历方式
5.JAVA HashMap和ConcurrentHashMap 在JDK1.7和JDK1.8的区别
6.深入理解 Java 哈希数据结构:HashSet 与 HashMap 神装指南及案例详解
用比喻的方法讲解一下 java 中 hashmap 的底层原理?
Java中的HashMap可以看作是一个盒子,这个盒子里面存放着很多抽屉。源码每个抽屉都有一个标签,源码用来表示抽屉里的源码物品。当我们要把一些物品放入盒子中时,源码我们首先根据物品的源码mockgps 源码特征确定一个标签,然后把物品放入对应的源码抽屉里。
在HashMap中,源码标签被称为“键(key)”,源码物品被称为“值(value)”。源码当我们要将一个键值对放入HashMap时,源码首先会根据键的源码特征计算出一个哈希值(hash value),这个哈希值就相当于标签。源码然后,源码根据哈希值找到对应的源码抽屉,将键值对放入抽屉中。
但是,由于可能会有多个键的哈希值相同,这就相当于多个键要放入同一个抽屉中。为了解决这个问题,HashMap使用了链表(LinkedList)的数据结构。当发生哈希冲突时,新的键值对会被添加到链表的末尾。这样,在查找某个键的值时,首先会根据键的哈希值找到对应的抽屉,然后再在链表中查找对应的传奇源码包含哪些键值对。
当HashMap中的键值对数量逐渐增多时,链表可能会变得很长,从而导致查找效率下降。为了解决这个问题,Java 8引入了红黑树(Red-Black Tree)的数据结构。当链表中的键值对数量超过一定阈值时,链表会被转换为红黑树。这样,在查找键值对时,可以通过红黑树的特性进行快速查找,提高了HashMap的性能。
总结起来,HashMap的底层原理可以比喻为一个盒子,其中包含很多抽屉。每个抽屉上有一个标签,用来表示抽屉里的物品。当要放入一个键值对时,首先根据键的哈希值找到对应的抽屉,然后将键值对放入抽屉中。当发生哈希冲突时,会使用链表或红黑树的方式解决。这样,我们在需要查找某个键对应的值时,可以快速定位到对应的抽屉,然后再在链表或红黑树中查找。
Java HashMap put()方法
这里简要回顾几个运算符号:
>>>(无符号右移),突破龙头指标源码其特点为:正数右移后仍为正数,负数右移后转为正数。
^(按位异或),两个二进制数参与运算,位值相同则为0,不同则为1。
这一步骤的目的在于,将key的哈希值与无符号右移位的值进行异或运算,从而使哈希值更加分散,减少哈希冲突的可能性。
首先,调用putVal()方法,在首次调用时对table数组进行初始化。默认情况下,table数组的长度为。
通过将哈希值与(数组长度-1)进行&运算,得到一个数组下标i。如果下标i位置没有元素,直接添加。
若待添加数据的哈希值与下标i位置的元素哈希值相同,并且equals()方法返回true,则替换当前元素的value值。
如果下标i位置的Node对象是一个红黑树节点,则将key和value封装成一个红黑树节点,并添加到红黑树中。在此过程中,心通达源码搭建还会判断红黑树中是否存在当前key,如果存在则更新相应的value。
如果下标i位置的Node对象是一个链表节点,则进行遍历。若发现哈希值相同且equals()返回true的节点,则更新相应的value,否则将key与value封装成一个链表节点,添加到链表尾部。
链表树化的条件是:table数组的长度大于等于,且链表长度大于8。
HashmapJAVA中HashMap
HashMap是Java中基于哈希表实现的Map接口的典型实现,它允许使用null键和值,但不具备同步性,且不保证映射的顺序。HashMap的主要性能取决于两个参数:初始容量和加载因子。初始容量决定哈希表创建时的桶数量,而加载因子则在表满之前允许的最大填充程度。如果迭代性能很重要,应避免设置过高的初始容量,以减少rehash操作的频率。 加载因子过高虽然减少了空间占用,但会增加查询成本,特别是在get和put操作中。在设置初始容量时,要考虑预计的映射条目数和加载因子,以优化rehash操作。源码小白学习软件如果一开始就提供足够的容量,可以减少自动扩容的次数,提高存储效率。 值得注意的是,HashMap是非线程安全的,需要外部同步来处理并发访问。如果需要在多线程环境下使用,通常需要对映射对象进行同步操作,或者使用Collections.synchronizedMap方法包装。 在处理并发时,HashMap的迭代器是快速失败的,这意味着在迭代过程中修改映射结构会抛出ConcurrentModificationException。这并非绝对安全,但可以帮助检测程序错误。重写hashCode方法在使用HashMap时至关重要,特别是当对象内容相同但地址不同的时候,需要确保相同内容的对象返回相同的哈希值。 重写hashCode和equals方法时,需要遵循“不为一原则”和“分散原则”,前者确保get操作能正确获取put的值,后者保证哈希值的分布均匀,提升HashMap性能。在Java中,对象的默认行为往往不够理想,重写这些核心方法是使用面向对象特性优化程序的关键。扩展资料
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。(除了非同步和允许使用 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。 此实现假定哈希函数将元素适当地分布在各桶之间,可为基本操作(get 和 put)提供稳定的性能。迭代 collection 视图所需的时间与 HashMap 实例的“容量”(桶的数量)及其大小(键-值映射关系数)成比例。所以,如果迭代性能很重要,则不要将初始容量设置得太高(或将加载因子设置得太低)。Java学习之HashMap和HashSet的遍历方式
在进行Java学习时,HashMap和HashSet的遍历方式是两个常见的主题。本文将对如何遍历存放入HashMap和HashSet中的元素进行详细阐述。
首先,考虑一个book类,已经重写了hashCode()方法和equals()方法,这一步省略。
当我们遍历存放入HashMap中的元素时,应先将元素放入至HashMap中。接着,获取HashMap的EntrySet(即K=V的值集合),并通过增强型for循环遍历这个EntrySet集合。值得注意的是,尽管我们向HashMap中添加了7本书,最后只有6本存在于HashMap中。原因在于添加《封神演义》时,由于其id已存在于集合中,新添加的书会覆盖原有的id为6的书。
另一种方法是通过EntrySet的迭代器遍历。同时,我们也可以利用得到的HashMap的key值集合KeySet,并调用get(key)方法进行遍历。
对于存入HashSet中的元素,首先需要确保自定义对象重写了hashCode()方法和equals()方法,以实现去重功能。在遍历HashSet集合时,可直接使用迭代器进行遍历。增强型for循环同样适用于遍历,但需注意不能使用for循环获取元素的get(index)方法,因为HashSet集合中没有此方法。
JAVA HashMap和ConcurrentHashMap 在JDK1.7和JDK1.8的区别
在Java的HashMap和ConcurrentHashMap中,JDK1.7和JDK1.8之间存在显著的结构和操作差异。
HashMap在版本升级中,底层数据结构有所变化。在JDK1.7中,HashMap是基于数组和链表的组合,而在JDK1.8中引入了链表和红黑树的混合结构。这在put操作上有所不同:JDK1.7采用头插法,可能导致链表循环问题和查询死循环;JDK1.8改为尾插法,解决了这些问题。
扩容机制是另一个显著区别。JDK1.7在插入前判断是否需要扩容,而JDK1.8则先插入后检查,优化了位置定位,减少了因哈希冲突导致的性能损失。JDK1.8的扩容逻辑更简单,避免了rehash,提高了效率。
ConcurrentHashMap的并发控制机制在JDK1.8中进行了革新。在JDK1.7中,使用Segments数组和链表结构,每个Segment持有ReentrantLock锁。而在JDK1.8中,Segment被弃用,转为synchronized+CAS+红黑树,锁粒度细化到节点级别,增强了并发性。
put操作流程也有所变化:JDK1.7需要两次定位并可能经历自旋锁膨胀,JDK1.8则简化为一次定位,采用CAS+synchronized,提高了并发性能。
最后,计算size的方式也不同。JDK1.7采用乐观锁策略,可能需要多次尝试并加锁统计,而JDK1.8通过维护baseCount属性,put操作后直接更新计数,简化了计数过程。
深入理解 Java 哈希数据结构:HashSet 与 HashMap 神装指南及案例详解
哈希表(Hash Table)是一种高效数据存储结构,通过键值对方式管理数据,利用哈希函数将键映射到特定位置。Java 中提供 HashSet 和 HashMap 作为主要哈希实现。以下深入解析 HashSet 和 HashMap 的工作原理、操作与性能优化,并通过电商订单系统案例演示实际应用。
首先,理解哈希和冲突。哈希是将数据转换为特定整数的过程,用于哈希表索引,以实现快速查找与访问。冲突发生在两个不同数据通过哈希函数映射到同一位置。常见解决策略包括线性探测、链表和红黑树。
HashSet 基于哈希表实现,专门用于存储无重复元素。其内部实现依赖 HashMap,添加元素时调用 put 方法,键为元素,值固定为 PRESENT。HashSet 的复杂度主要取决于哈希函数效率和处理冲突方式。
HashMap 则利用键值对存储数据,允许键和值为 null。它采用链地址法解决冲突,当链表过长(默认为 8)时,Java 8 后会转换为红黑树,以提高性能。
比较 HashSet 和 HashMap 主要关注点在于数据结构设计、键值对支持以及 null 值处理。HashSet 适用于存储唯一元素,而 HashMap 则适合灵活管理键值对。
性能优化方面,考虑使用高效的哈希函数、合理的负载因子以及适当的缓存策略来提升速度。通过并行处理、减少同步操作等方式进一步优化。
在电商订单系统中,应用 HashSet 和 HashMap 可以实现快速查找特定类别的订单、统计商品数量等功能。具体实现包括订单类设计与示例数据操作说明,如使用 HashSet 保存不同类别订单,使用 HashMap 统计各类商品数量等。
通过上述案例,可以看出 HashSet 和 HashMap 在实际应用中的高效性和灵活性。理解它们的工作原理、性能优化策略以及具体应用场景,对于提高 Java 编程技能和解决实际问题至关重要。