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java中HashMap的实现原理介绍

由Map接口定义的集合又被叫做是查找表,将key值作为value的索引,以key-value键值对的方式进行数据存储,其中key值不可重复;而Map有多种实现类,以哈希表(hashtable)作为底层数据结构实现的,我们叫做HashMap;因此HashMap的实现原理即哈希表数据结构的实现原理。
工具/原料
1

java

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jdk1.8

方法/步骤
1

hash表的存储原理:我们知道,hash表存储利用到了数组以及链表,当键值对数据传入时,系统先将key值取出,利用hash函数转换成hash值,再运用散列法(此处用除法散列法取余),得到需要存入数组的下标index;

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得到数组下标后,我们可以将key-value一起存入到数组中。

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当使用index进行存储键值对的时候,如果此下标已经有了数据,那么将通过equals方法比较两个hash值是否相同,如果相等,再比较两个键值对key是否相等,如果不等,则在此下标位置,以链表的方式,将新存储的数据放到表头;如果相等,将覆盖原先的value;

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hash表的查询原理:同存储时一样,先将key值通过hash函数转换成指向内存地址的hash值;

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通过equals方法,比较hash值查找对应的内存地址,然后再通过内存地址找到对应的链表,此时再通过equals方法,比较key值是否相等,若相等,取出键值对返回数据,如果不等,沿着链表继续向下寻找比较。

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总结:hash表就是通过传入的键值对,通过hash算法指向一个连续的存储空间(数组存储),将键值对存入数组;对于指向相同的存储空间的hash值,再以链表方式存储;这样hashmap不仅具有了数据查询快速的特性,同时有了链表方便插入、删除的特性;因此hashMap对于数据的存储查询具有非常好的特性;

注意事项
1

HashMap的默认长度为16,到达上限时自动扩容

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由于自动扩容时hash表(数组)都需要重新扩容,会耗费性能,因此一般在知道数据量大小的时候,指定长度更加有利于hashmap运行效率

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