- 前置知識
- HashMap集合特點及原始碼分析(JDK1.8)
- HashMap面試題
- HashMap什麼時候會轉換為紅黑樹
- HashMap為什麼要引進紅黑樹,為了解決什麼問題?
- HashMap的長度為什麼必須是2的次冪?
- 如何避免HashMap記憶體溢位問題
- HashMap根據key查詢的時間複雜度
- HashMapKey為null存放在什麼位置
- HashMap底層是採用單連結串列還是雙連結串列
- HashMap底層是有序存放的嗎
- LinkedHashMap 和 TreeMap底層如何實現有序的
- 為什麼HashMap不使用取模運算
- 求下標i=(n-1)&hash,為什麼(n-1)變成了奇數
- HashMap如何降低Hash衝突
- 載入因子為什麼是0.75而不是1
- Hashap存放1W條資料怎麼樣效率最高
- Hashmap1.7和Hashmap1.8的區別
前置知識
==和equals的區別
對於基本型別變數來說,只能使用 == ,因為基本型別的變數沒有方法。使用==比較是值比較
對於引用型別的變數來說,==比較的兩個引用物件的地址是否相等。所有類都是繼承objcet類,而object類是equals方法比較的也是物件的地址是否相等,如果類沒有重寫equals方法,使用 == 和equals方法效果是一樣的
為什麼要重寫equals和HashCode
HashCode方法:底層採用C語言編寫,根據物件地址轉換為整數型別
如果兩個物件的HashCode相等,物件的內容至不一定相等;hash碰撞的問題
如果使用equals方法比較兩個物件內容值相等的情況下,那麼hashcode的值也相等
因為equals預設情況下Object類採用==比較物件,那麼比較的是記憶體地址是否相等,當資料型別只要不是基本型別,那麼比較永遠不會相等。
set集合儲存的就是不重複的物件,底層就是hashmap,依據equals和hashcode進行判斷
時間複雜度
時間複雜度為O(n) 從頭查詢到尾部,查詢多次
時間複雜度為O(1) 查詢一次 比如根據陣列下標查詢
時間複雜度為O(logn) 平方查詢 比如紅黑樹,
效率:O(1)>O(logn)>O(n)
(不帶符號右移) >>>
無符號右移就是右移之後,無論該數為正還是為負,右移之後左邊都是補上0
無符號右移運算子和右移運算子的主要區別在於負數的計算,因為無符號右移是高位補0,移多少位補多少個0
15>>>2=0000 1111 右移兩位=0000 0011=3
^異或運算
相同為0,不同為1
2^3= 0010^0011=0001=1
&(與運算)
00得0 11得1 01得0
2&3=0010&0011=0010=2
位移操作:1<<2=4,1左移兩位為什麼等於4
這裡的1是十進位制,而計算機交流是用二進位制,所以先要將1用二進位制表示出來。
每一個符號(英文、數字或符號等)都會佔用1Bytes的記錄,每一箇中文佔2Byte
而一個1Bytes佔8個bit,也就是8個二進位制位
8位二進位制數:28種不同狀態 0000 0000 ~1111 1111=0~255=28=256
1的二進位制表示0000 0001,然後進行位移操作。
位移操作向左邊位移,後面空出來的補上0,越往左邊越大,把0000 0001向左位移2位,變成了0000 0100,二進位制0000 0100轉化十進位制所以為4,也可以說每左移一位是乘以2
8>>2?
0000 1000右移2位0000 0010,轉化為10進位制等於2
10>>2?
0000 1010右移2位0000 0010,轉化為10進位制等於2
1<<30?
0000 0001左移30位01000000 00000000 00000000 00000000,轉化為10進位制等於1073741824,也就是230
HashMap集合特點及原始碼分析(JDK1.8)
public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>
implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable {
HashMap繼承了AbstractMap
類,實現了Cloneable克隆介面、Serializable序列化介面、Map介面
特點:陣列+連結串列+紅黑樹構成
HashMap重要的五大點
1.集合初始化
HashMap成員變數
//預設初始化hashmap容量
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; //2的4次冪 16
//hashmap最大容量1073741824
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;//2的30次冪
//擴容因子 16*0.75=12 達到12就會進行擴容
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
//連結串列中儲存元素的數量 > 8 時,會自動轉換為紅黑樹
static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;
//刪除元素時,如果一個紅黑樹中中儲存元素數量 < 6 後,會自動轉換為連結串列
static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;
//陣列容量>64&連結串列長度>8 轉為紅黑樹
static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;
//闕值,用於判斷是否擴容,threshold=容量*擴容因子=16*0.75=12
int threshold;
//擴容因子實際大小
final float loadFactor;
//HashMap中元素的數量 transient表示不能被序列化
transient int size;
//集合修改次數 防止多執行緒篡改資料
transient int modCount;
//儲存元素的陣列 單向連結串列
transient Node<K,V>[] table;
HashMap內部資料結構
連結串列
//單向連結串列 實現了Entry介面 由上面的陣列構成了陣列加連結串列的結構
static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
final int hash;
final K key;
V value;
Node<K,V> next;
//構造一個節點
Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
this.hash = hash;
this.key = key;
this.value = value;
this.next = next;
}
//基本方法
public final K getKey() { return key; }
public final V getValue() { return value; }
public final String toString() { return key + "=" + value; }
public final int hashCode() {
return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);
}
public final V setValue(V newValue) {
V oldValue = value;
value = newValue;
return oldValue;
}
//比較兩個Node是否相等
public final boolean equals(Object o) {
if (o == this)
return true;
if (o instanceof Map.Entry) {
Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o;
if (Objects.equals(key, e.getKey()) &&
Objects.equals(value, e.getValue()))
return true;
}
return false;
}
}
紅黑樹
//紅黑樹結構概覽
static final class TreeNode<K,V> extends LinkedHashMap.Entry<K,V> {
TreeNode<K,V> parent; // red-black tree links
TreeNode<K,V> left;//左子樹
TreeNode<K,V> right;//右子樹
TreeNode<K,V> prev; //
boolean red;//是否紅色
TreeNode(int hash, K key, V val, Node<K,V> next) {
super(hash, key, val, next);
}
//返回當前節點
final TreeNode<K,V> root() {
for (TreeNode<K,V> r = this, p;;) {
if ((p = r.parent) == null)
return r;
r = p;
}
}
}
HashMap構造方法
指定初始容量
構造一個具有預設初始容量 (16) 和預設負載因子 (0.75)的空HashMap
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
public HashMap() {
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; //擴容因子0.75
}
指定填充比
構造一個具有指定初始容量和預設擴容因子 (0.75)的空HashMap
public HashMap(int initialCapacity) {
this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);//初始容量 擴容因子預設0.75
}
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
//容量非法判斷
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
initialCapacity);
//是否大於最大容量 不允許超過最大容量
if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
//擴容因子非法判斷
if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
loadFactor);
this.loadFactor = loadFactor;//負載因子
this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
}
//獲得的是大於cap的最小的2的冪,例如10,10的最小的2的冪=16
static final int tableSizeFor(int cap) {
int n = cap - 1;//n=9 0000 1001
n |= n >>> 1;//|= 代表異或運算 先向右位移1位=0000 0100,0000 1001和0000 0100異或運算得到0000 1101
n |= n >>> 2;//....以此類推
n |= n >>> 4;
n |= n >>> 8;
n |= n >>> 16;
//n<0返回1,否則n大於MAXIMUM_CAPACITY的話返回最大值,小於最大值返回n + 1,全1的情況+1一定變成1後面跟一堆0的情況,這樣就確定了最終的值,當HashMap的size到達threshold這個閾值時會擴容
return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
}
用來初始化的Map
使用與指定Map
相同的對映構造一個新的HashMap
public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;//預設負載因子0.75
putMapEntries(m, false);
}
//將集合元素put到HashMap中
final void putMapEntries(Map<? extends K, ? extends V> m, boolean evict) {
//獲取元素大小
int s = m.size();
if (s > 0) {
//如果儲存元素的陣列為空 說明這是剛構造的HashMap 那麼就要為它指定最大容量
if (table == null) {
//根據閾值和Map大小 推算出最大容量,向上取整為了取整數
float ft = ((float)s / loadFactor) + 1.0F;
//判斷容量是否超過最大容量 不超過就直接賦值
int t = ((ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY) ?
(int)ft : MAXIMUM_CAPACITY);
//如果容量大於閾值
if (t > threshold)
//重新計算閾值
threshold = tableSizeFor(t);
}
//陣列已經初始化了
else if (s > threshold)
resize(); //先擴容
// 迴圈put
for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : m.entrySet()) {
K key = e.getKey();
V value = e.getValue();
//可能會觸發resize
putVal(hash(key), key, value, false, evict);
}
}
}
2.資料定址Get
根據key獲取元素
public V get(Object key) {
Node<K,V> e;
//key的hash值
return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
}
詳細方法
final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
Node<K,V>[] tab;
Node<K,V> first, e;
int n; K k;
//如果table不等於null 陣列不等於null first=賦值計算當前節點的hash值所在的陣列下標位置
if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&(first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
//如果比較當前節點的和第一個節點
if (first.hash == hash &&((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
//返回第一個結點
return first;
//如果第一個節點的下一個節點不為null
if ((e = first.next) != null) {
//判斷是否為紅黑樹
if (first instanceof TreeNode)
//處理getTreeNode()方法搜尋key
return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
//是連結串列
do {
//遍歷比較直到找到節點或者節點為null退出迴圈
if (e.hash == hash &&((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
return e;
} while ((e = e.next) != null);
}
}
return null;
}
3.資料儲存Put
將元素新增進HashMap
public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
詳細方法
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab;
Node<K,V> p;
//n表示table陣列的長度 i表示key存放在哪個陣列下標
int n, i;
//將全域性table=tab判斷是否為空 或者 tab長度為0情況下 對table進行擴容
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
//擴容 n=16
n = (tab = resize()).length;
//i = (n - 1) & hash 計算key對應的index值 tab[i]key在陣列中是否存在
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
//如果key的index值沒有發生衝突
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
//key的index發生衝突了
else {
Node<K,V> e; K k;
//如果hash和equals比較都相同 直接覆蓋
if (p.hash == hash &&((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
//如果當前是紅黑樹
else if (p instanceof TreeNode)
//追加到紅黑樹後面
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
//當前是連結串列
else {
//迴圈遍歷連結串列
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
//如果連結串列為空 直接追加在next後面
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
//如果連結串列長度binCount大於8 陣列容量大於64
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1)
//把連結串列轉換為紅黑樹
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
//查詢連結串列中是否存在該key,如果存在直接修改value值
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;
}
}
//真正給e賦值 將新的value覆蓋為oldvalue
if (e != null) {
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
//只有新增才會使modCount++ 修改不會 fastclass機制防止在做遍歷的時候有集合修改類
++modCount;
//如果size>12 就會提前去擴容
if (++size > threshold)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
4.節點刪除
public V remove(Object key) {
Node<K,V> e;
return (e = removeNode(hash(key), key, null, false, true)) == null ?null : e.value;
}
詳細方法
//hash:key的hash值 key:要刪除的鍵值對的key value:要刪除的鍵值對的value
//matchValue 如果為true,則當key對應的鍵值對的值equals(value)為true時才刪除;否則不關心value的值
//movable 刪除後是否移動節點,如果為false,則不移動
final Node<K,V> removeNode(int hash, Object key, Object value,boolean matchValue, boolean movable) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, index;
//節點陣列tab不為空、陣列長度n大於0、根據hash定位到的節點物件p
if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&(p = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
Node<K,V> node = null, e; K k; V v;
//如果當前節點的鍵和key相等,那麼當前節點就是要刪除的節點,賦值給node
if (p.hash == hash &&((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
node = p;
//獲取當前節點的下一個節點
else if ((e = p.next) != null) {
//如果是一個紅黑樹,那麼呼叫getTreeNode方法從樹結構中查詢滿足條件的節點
if (p instanceof TreeNode)
node = ((TreeNode<K,V>)p).getTreeNode(hash, key);
//如果是連結串列
else {
//從頭到尾逐個節點比對
do {
//e節點的鍵是否和key相等,e節點就是要刪除的節點,賦值給node變數
if (e.hash == hash &&((k = e.key) == key ||(key != null && key.equals(k)))) {
node = e;
break;
}
p = e;//p指向e,讓p儲存的永遠下一次迴圈裡e的父節點
} while ((e = e.next) != null);
}
}
//node不為空 找到了刪除的節點 如果不需要對比value值或者需要對比value值但是value值也相等
if (node != null && (!matchValue || (v = node.value) == value ||(value != null && value.equals(v)))) {
//如果是紅黑樹上的節點
if (node instanceof TreeNode)
//刪除
((TreeNode<K,V>)node).removeTreeNode(this, tab, movable);
//如果是連結串列 該node節點就是首節點
else if (node == p)
//刪除 把當前節點的下一個賦值給當前表索引
tab[index] = node.next;
//不是首節點,p是node的父節點
else
// 刪除 父節點的下一個節點就是node的下一個節點
p.next = node.next;
++modCount;//HashMap的修改次數遞增
--size;//HashMap的元素個數
afterNodeRemoval(node);//保留的重寫方法 無效果
return node;//返回刪除結果
}
}
return null;
}
5.擴容原理
JDK1.7 HashMap中擴容機制resize()
void resize(int newCapacity) {
Entry[] oldTable = table;
int oldCapacity = oldTable.length;
//如果舊容量已經達到了最大,將閾值設定為最大值,與1.8相同
if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return;
}
//建立新雜湊表
Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];
//將舊錶的資料轉移到新的雜湊表
transfer(newTable, initHashSeedAsNeeded(newCapacity));
table = newTable;
//更新閾值
threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1);
}
void transfer(Entry[] newTable, boolean rehash) {
int newCapacity = newTable.length;
//遍歷原來陣列中所有的連結串列
for (Entry<K,V> e : table) {
//判斷每個下標對應的連結串列存放是否為空
while(null != e) {
//這裡兩個多執行緒環境下都拿到 e.next可能會有死迴圈問題
Entry<K,V> next = e.next;
//是否需要重新計算hash值
if (rehash) {
e.hash = null == e.key ? 0 : hash(e.key);
}
//得到新表中的索引
int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
//將新節點作為頭節點新增到桶中
e.next = newTable[i];
newTable[i] = e;
e = next;
}
}
}
多執行緒環境下擴容造成死迴圈的分析過程
for (Entry<K,V> e : table) {
while(null != e) {
Entry<K,V> next = e.next;
if (rehash) {
e.hash = null == e.key ? 0 : hash(e.key);
}
int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
e.next = newTable[i];
newTable[i] = e;
e = next;
}
}
因為是採用頭插法,會導致整個連結串列順序顛倒,多執行緒環境下遍歷table這就容易導致死迴圈,因為操縱的同一個e物件
在多執行緒同時擴容的情況下,執行緒一搶先獲得CPU資源,而執行緒二被掛起,此時它們拿到的資料都是e=a;next=c;執行緒一率先執行把key計算好了並放入newTable了
這時候執行緒二又被喚醒,因為執行緒之間不是共享的,所以此時newTable也為空,需要重新給裡面賦值,但是e變數是可以被共享的。
1、執行緒二第一次迴圈還是之前拿到的資料e=a;next=c
,此時newTable還為空
// e=a e.next=c
Entry<K,V> next = e.next;
//1
int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
//e.next=null
e.next = newTable[i];
//陣列1位置第一個元素賦值為 a
newTable[i] = e;
//e=c
e = next;
2、執行緒二第二次迴圈
第二次迴圈獲取e的資料,因為e的之前被執行緒一修改過變為d->c->
// e=c e.next=a
Entry<K,V> next = e.next;
//1
int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
//e.next=null
e.next = newTable[i];
//陣列1位置賦值為 c
newTable[i] = e;
//e=a
e = next;
因為e的之前被執行緒一修改過變為d->c->a,所以c.next等於執行緒一里面的值,c.next=a
3、執行緒二第三次迴圈
//e=a; e.next=a.next=null
Entry<K,V> next = e.next;
//1
int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
//此時newTable[i]=a->c e.next=a.next a.next=c->a 出現死迴圈
e.next = newTable[i];
//陣列1位置賦值為 a
newTable[i] = e;
//e=null
e = next;
此時進入環形引用,無限迴圈中導致CPU使用率飆升
解決辦法
單執行緒下沒有不會有問題,多執行緒下采用ConCurrentHashMap
JDK1.8 HashMap中擴容機制resize()
final Node<K,V>[] resize() {
Node<K,V>[] oldTab = table;
//如果原來的table=null, 則為HashMap的初始化, 生成空table返回即可
int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
//hashmap下一次擴容的閾值
int oldThr = threshold;
//記錄新的容量和新的下一次擴容大小
int newCap, newThr = 0;
//大於0說明之前HashMap的陣列不是空的
if (oldCap > 0) {
// 再對陣列進行檢測 如果大於最大容量2的30次冪 直接返回
if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return oldTab;
}
//否者進行擴容為之前的二倍基於右移 newCap是oldCap長度的2倍
else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
//下一次提前擴容的數量
newThr = oldThr << 1;
}
//閾值大於0 說明集合已存在 賦值給newCap
else if (oldThr > 0)
newCap = oldThr;
//如果等於0 說明剛初始化 newCap=0.75 newThr=新擴容的閾值=0.75*預設容量大小
else {
newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
}
//如果下一次提前擴容的數量==0
if (newThr == 0) {
//新閾值=新容量*負載因子
float ft = (float)newCap * loadFactor;
//新陣列小於最大容量 並且閾值小於最大容量
newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
(int)ft : Integer.MAX_VALUE);
}
//下一次擴容的閾值
threshold = newThr;
@SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
//HashMap裡面新的擴容容量
Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
table = newTab;
//如果原表不為空,把原表中資料移動到新表中
if (oldTab != null) {
//遍歷原來的列表
for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
Node<K,V> e;
//判斷每個陣列裡面是否有連結串列 有的話用一個連結串列e存起來
if ((e = oldTab[j]) != null) {
//然後將原來的連結串列賦值為null 能避免死迴圈
oldTab[j] = null;
//下一個節點為空 說明只包含一個元素
if (e.next == null)
//計算e在新table中的位置,放入其中
newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
//判斷當前node是否是紅黑樹
else if (e instanceof TreeNode)
((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
//連結串列情況下
else {
//hashmap擴容會把原來的連結串列拆分成 兩個連結串列
//低位連結串列的頭尾
Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
//高位連結串列的頭尾
Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
Node<K,V> next;
//迴圈把連結串列拆分 放到兩個連結串列裡面
do {
next = e.next;
//雜湊下標不變的情況 oldCap=16
if ((e.hash & oldCap) == 0) {
if (loTail == null)
loHead = e;
else
loTail.next = e;
loTail = e;
}
//雜湊下標變的情況
else {
if (hiTail == null)
hiHead = e;
else
hiTail.next = e;
hiTail = e;
}
} while ((e = next) != null);
//兩個做法都是把連結串列放在新的位置
//放在新表原位置
if (loTail != null) {
loTail.next = null;
newTab[j] = loHead;
}
//放在新表j+oldCap位置
if (hiTail != null) {
hiTail.next = null;
newTab[j + oldCap] = hiHead;
}
}
}
}
}
return newTab;
}
HashMap1.8將連結串列通過運算拆封成兩個連結串列存放到新的table中
HashMap面試題
HashMap什麼時候會轉換為紅黑樹
陣列容量大於64並且連結串列長度大於8時
HashMap為什麼要引進紅黑樹,為了解決什麼問題?
連結串列查詢時間複雜度為O(n),查詢效率太低了,引用紅黑樹查詢效率可以變為O(logN)
HashMap的長度為什麼必須是2的次冪?
這樣長度一定是偶數,在計算index下標的時候(n-1)&hash,這樣(n-1)就會是奇數,奇數&hash值才會減小衝突。n取 2 的整數次冪,是為了使不同 hash 值發生碰撞的概率較小,這樣就能使元素在雜湊表中均勻地雜湊
如何避免HashMap記憶體溢位問題
因為沒有重寫hashcode和equals和方法,底層預設用==比較記憶體地址,就會導致new出多個物件,重寫之後每次比較都會是同一個物件,會做覆蓋。
HashMap根據key查詢的時間複雜度
如果key沒有產生衝突,時間複雜度為O(1),一次就能查到
如果key產生衝突連結串列存放為O(n),紅黑樹存放為O(logn)
HashMapKey為null存放在什麼位置
第0個位置
int index = k == null ? 0 : k.hashCode() % objects.length;
HashMap底層是採用單連結串列還是雙連結串列
單向連結串列
HashMap底層是有序存放的嗎
單向連結串列存放無序雜湊,會將所有連結串列和紅黑樹都遍歷,效率非常低
LinkedHashMap 和 TreeMap底層如何實現有序的
原理:將每個index中的連結串列實現關聯,效率比HashMap要低
快取淘汰演算法底層實現原理LinkedHashMap
Redis如果快取滿的情況下如何清理?
LUR演算法:清理最近少用的key
方案1:對每個key記錄使用次數,然後排序再刪除 效率非常低
方案2:基於LinkedHashMap有序集合實現 訪問key的時候就會將key存到連結串列最後的位置
插入順序:先新增的在前面,後新增的在後面。修改操作不影響順序
執行get/put操作後,其對應的鍵值對會移動到連結串列末尾,所以最末尾的是最近訪問的,最開始的是最久沒有被訪問的,這就是訪問順序。
其中引數accessOrder就是用來指定是否按訪問順序,如果為true,就是訪問順序。
為什麼HashMap不使用取模運算
k.hashcode()%entrys.length取模會導致key衝突概率非常大
就會導致變為連結串列O(n)或者紅黑樹O(logn),需要降低Hash衝突概率,均勻的放在陣列的每個下標的位置
求下標i=(n-1)&hash,為什麼(n-1)變成了奇數
擴容預設是偶數,2的n次冪。如果是偶數&(與運算)hash,index衝突概率非常大,會使資料分佈不均
所以需要變成奇數
HashMap如何降低Hash衝突
hash函式計算i=(n-1)&hash,通過奇數餘hash值能夠降低hash值發生衝突的概率
載入因子為什麼是0.75而不是1
如果載入因子越大(1),空間利用率比較高16個位置都填滿了,這樣index衝突概率比較大
如果載入因子越小(0.1),達到0.1就擴容那麼空間利用率越小,能存放的位置更多,這樣index衝突概率越小
空間和時間上的平衡點:0.75
統計學概率:泊松分佈是統計學和概率學常見的離散概率分佈
Hashap存放1W條資料怎麼樣效率最高
hashmap容量=(需要儲存的元素個數/擴容因子)+1=(10000/0.75)+1=13334
目的是減少底層擴容的次數,如果沒有設定初始容量大小,hashmap需要進行7次擴容,嚴重影響效能
Hashmap1.7和Hashmap1.8的區別
Hashmap1.7基於陣列+連結串列實現頭插法,寫法簡單 但是有多執行緒死迴圈問題
Hashmap1.8基於陣列+連結串列+紅黑樹實現尾插法,解決了多執行緒死迴圈問題
能夠降低key對應的index的衝突概率,提高查詢率
原來的連結串列使用與運算hash&原來table長度,拆分成兩個連結串列放到新陣列中,能夠將連結串列長度縮短,提高查詢效率