Hashmap是一個儲存key-value的對映表。
優點：
- 索引資料快，查詢一個資料對的時間複雜度是O(1)
- 增加、刪除一個資料的時間複雜度是O(1)
- key不能重複，可以儲存一個null值
儲存：
- 通過key的hashcode值儲存在指定陣列下標中
- 用連結串列儲存hashcode值一樣，都是key不一樣的資料，連結串列長度大於8時轉換為紅黑樹（為了提高查詢效率）
HashMap的內部結構
Hashmap封裝了一個Node陣列進行儲存key-value的鍵值對，常用的get和put等都是對這個Node陣列進行操作。
Node有四個屬性：key、value、hash、next
- hash：32位的整數，通過key的hashcode計算出來，hash&(陣列長度-1) = 元素在陣列的下標
- next：指向Node節點的指標，不同的key計算出來的hash值可能是一樣的，如果要儲存的下標位置已經有值了，用連結串列將元素連起來
初始化HashMap：一開始HashMap內部是一個空的Node陣列，插入資料後才會被建立
HashMap的常用操作
HashMap一開始的Node陣列是空的，在第一次put元素後會預設建立一個長度為n = 16的陣列
put一個key-value元素進入map中
計算key的hashcode值算出hash，得出index=hash&(長度-1)，將元素存在陣列[index]的位置。
有兩種情況：
- index這個位置已經有key了，比如當陣列的長度是16時，33&(16-1) = 1. , 1 & (16 - 1) = 1 ; key值不同，但是index一樣。
這裡就用到了Node的next屬性，讓陣列index下標所在的（最後一個）元素的next指向插入的元素，
- 可以直接將元素存入陣列中
通過key從map中get一個元素
計算key的hashcode值算出hash，得出index=hash&(長度-1)
有兩種情況：
- 如果陣列[index]的值為null，就說明不存在這個元素
- 不為null，還得比較key值，通過遍歷連結串列（如果有的話），一個個比較key值，返回key相同的元素，或null
HashMap的優化操作
- 陣列長度n永遠是2的冪：hash&(n-1)是元素在陣列的下標，（2的冪-1）的二進位制會是一連串的1，然後與hash值進行與運算
- 與運算之後的結果永遠不會超過陣列的界限
- 充分的利用了hash值二進位制
- 負載因子：hashmap設定了一個0.75的閾值，也就是陣列中的元素數量大於陣列長度的0.75時，進行陣列擴容，擴充套件成原來的兩倍
- 當陣列長度不夠時，會出現很多的hash衝突，就是連結串列很長，檢索效率慢，擴容後通過hash&(n-1)會讓很長的連結串列散開
- 連結串列轉換成紅黑樹：連結串列長度大於8，但是陣列元素數量沒達到閾值，會選擇將連結串列轉換為紅黑樹，提高查詢效率
- 要求陣列長度已經大於64，避免陣列擴容和連結串列轉紅黑樹的衝突
- hash值的計算：hash值的前16位與key的hashcode一樣，後16位由hashcode的前16位與後16位異或運算得到
- 充分利用hashcode的值，增加隨機性，減少hash衝突