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hashmap底層實現(xiàn)的原理是什么

小億
91
2023-12-21 07:57:18
欄目: 編程語言

HashMap底層實現(xiàn)的原理是使用數(shù)組和鏈表(或紅黑樹)來存儲數(shù)據(jù)。

具體來說,HashMap內(nèi)部維護了一個數(shù)組,每個元素稱為桶(Bucket)。當(dāng)向HashMap中存放一個鍵值對時,首先根據(jù)鍵的哈希碼(通過hashCode()方法獲?。┯嬎愠鲈撴I值對在數(shù)組中的索引位置,并將其放入對應(yīng)的桶中。

當(dāng)發(fā)生哈希沖突時,即不同的鍵計算出的索引位置相同,HashMap采用鏈表的方式來解決沖突。在Java 8之前,哈希沖突的鍵值對會使用鏈表連接在一起,形成一個鏈表。當(dāng)鏈表長度超過一定閾值(默認為8)時,鏈表會轉(zhuǎn)換為紅黑樹,以提高查詢、插入和刪除的性能。而在Java 8之后,當(dāng)鏈表長度超過一定閾值時(默認為8),鏈表仍然保持不變,但是當(dāng)鏈表長度超過另一個閾值(默認為6)時,鏈表會轉(zhuǎn)換為紅黑樹。

當(dāng)進行數(shù)據(jù)查詢時,HashMap會根據(jù)鍵的哈希碼計算出其在數(shù)組中的索引位置,然后在對應(yīng)的桶中查找鍵值對。如果鏈表長度較短,則直接遍歷鏈表進行查找;如果鏈表長度較長,則使用紅黑樹的查找方式。

需要注意的是,當(dāng)數(shù)組中的元素數(shù)量超過一定閾值(默認為容量的0.75倍)時,HashMap會進行擴容操作,即新建一個更大的數(shù)組,并將所有的鍵值對重新計算索引位置放入新數(shù)組中,以減少哈希沖突的概率。擴容操作會導(dǎo)致數(shù)組重新分配空間和重新計算索引位置,因此會帶來一定的性能開銷。

總結(jié)來說,HashMap底層使用數(shù)組和鏈表(或紅黑樹)的組合來實現(xiàn),通過哈希碼計算索引位置并解決哈希沖突,以提供高效的插入、刪除和查詢操作。

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