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【朔源码燕窝打包】【链接表白链接源码】【产品查源码怎么查询】hashmap 源码

来源:补码1001010的源码 时间:2024-11-06 09:49:05

1.HashMap实现原理
2.hashmap底层实现原理

hashmap 源码

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HashMap实现原理

朔源码燕窝打包        HashMap在实际开发中用到的频率非常高,面试中也是热点。所以决定写一篇文章进行分析,希望对想看源码的人起到一些帮助,看之前需要对链表比较熟悉。

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        以下都是我自己的理解,欢迎讨论,写的不好轻喷。

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        HashMap中的数据结构为散列表,又名哈希表。在这里我会对散列表进行一个简单的介绍,在此之前我们需要先回顾一下 数组、链表的优缺点。

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        数组和链表的优缺点取决于他们各自在内存中存储的模式,也就是直接使用顺序存储或链式存储导致的。无论是数组还是链表,都有明显的缺点。而在实际业务中,我们想要的往往是寻址、删除、插入性能都很好的数据结构,散列表就是这样一种结构,它巧妙的结合了数组与链表的优点,并将其缺点弱化(并不是完全消除)

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        散列表的做法是将key映射到数组的某个下标,存取的时候通过key获取到下标(index)然后通过下标直接存取。速度极快,而将key映射到下标需要使用散列函数,又名哈希函数。说到哈希函数可能有人已经想到了,如何将key映射到数组的下标。

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        图中计算下标使用到了以下两个函数:

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        值得注意的是,下标并不是通过hash函数直接得到的,计算下标还要对hash值做index()处理。

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        Ps:在散列表中,数组的格子叫做桶,下标叫做桶号,桶可以包含一个key-value对,为了方便理解,后文不会使用这两个名词。

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        以下是哈希碰撞相关的说明:

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        以下是下标冲突相关的说明:

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        很多人认为哈希值的碰撞和下标冲突是同一个东西,其实不是的,它们的正确关系是这样的,hashCode发生碰撞,则下标一定冲突;而下标冲突,hashCode并不一定碰撞

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        上文提到,在jdk1.8以前HashMap的实现是散列表 = 数组 + 链表,但是到目前为止我们还没有看到链表起到的作用。事实上,HashMap引入链表的用意就是解决下标冲突。

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        下图是引入链表后的散列表:

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        如上图所示,左边的竖条,是一个大小为的数组,其中存储的是链表的头结点,我们知道,拥有链表的头结点即可访问整个链表,所以认为这个数组中的每个下标都存储着一个链表。其具体做法是,如果发现下标冲突,则后插入的节点以链表的形式追加到前一个节点的后面。

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        这种使用链表解决冲突的方法叫做:拉链法(又叫链地址法)。HashMap使用的就是拉链法,拉链法是冲突发生以后的解决方案。

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        Q:有了拉链法,就不用担心发生冲突吗?

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        A:并不是!由于冲突的节点会不停的在链表上追加,大量的冲突会导致单个链表过长,使查询性能降低。所以一个好的散列表的实现应该从源头上减少冲突发生的可能性,冲突发生的概率和哈希函数返回值的均匀程度有直接关系,得到的哈希值越均匀,冲突发生的可能性越小。为了使哈希值更均匀,HashMap内部单独实现了hash()方法。

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        以上是散列表的存储结构,但是在被运用到HashMap中时还有其他需要注意的地方,这里会详细说明。

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        现在我们清楚了散列表的存储结构,细心的人应该已经发现了一个问题:Java中数组的长度是固定的,无论哈希函数是否均匀,随着插入到散列表中数据的增多,在数组长度不变的情况下,链表的长度会不断增加。这会导致链表查询性能不佳的缺点出现在散列表上,从而使散列表失去原本的意义。为了解决这个问题,HashMap引入了扩容与负载因子。

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        以下是和扩容相关的一些概念和解释:

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        Ps:扩容要重新计算下标,扩容要重新计算下标,扩容要重新计算下标,因为下标的计算和数组长度有关,长度改变,下标也应当重新计算。

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        在1.8及其以上的jdk版本中,HashMap又引入了红黑树。

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        红黑树的引入被用于替换链表,上文说到,如果冲突过多,会导致链表过长,降低查询性能,均匀的hash函数能有效的缓解冲突过多,但是并不能完全避免。所以HashMap加入了另一种解决方案,在往链表后追加节点时,如果发现链表长度达到8,就会将链表转为红黑树,以此提升查询的性能。

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hashmap底层实现原理

朔源码燕窝打包       hashmap底层实现原理是SortedMap接口能够把它保存的记录根据键排序,默认是按键值的升序排序,也可以指定排序的比较器,当用Iterator遍历TreeMap时,得到的记录是排过序的。

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       å¦‚果使用排序的映射,建议使用TreeMap。在使用TreeMap时,key必须实现Comparable接口或者在构造TreeMap传入自定义的Comparator,否则会在运行时抛出java.lang.ClassCastException类型的异常。

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       Hashtable是遗留类,很多映射的常用功能与HashMap类似,不同的是它承自Dictionary类,并且是线程安全的,任一时间只有一个线程能写Hashtable

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       ä»Žç»“构实现来讲,HashMap是:数组+链表+红黑树(JDK1.8增加了红黑树部分)实现的。

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扩展资料

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       ä»Žæºç å¯çŸ¥ï¼ŒHashMap类中有一个非常重要的字段,就是 Node[] table,即哈希桶数组。Node是HashMap的一个内部类,实现了Map.Entry接口,本质是就是一个映射(键值对),除了K,V,还包含hash和next。

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       HashMap就是使用哈希表来存储的。哈希表为解决冲突,采用链地址法来解决问题,链地址法,简单来说,就是数组加链表的结合。在每个数组元素上都一个链表结构,当数据被Hash后,得到数组下标,把数据放在对应下标元素的链表上。

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       å¦‚果哈希桶数组很大,即使较差的Hash算法也会比较分散,如果哈希桶数组数组很小,即使好的Hash算法也会出现较多碰撞,所以就需要在空间成本和时间成本之间权衡,其实就是在根据实际情况确定哈希桶数组的大小,并在此基础上设计好的hash算法减少Hash碰撞。

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