面试_HashMap底层原理

1.HashMap存储结构

哈希表是由数组+链表组成的
在这里插入图片描述
HashMap是由链表+数组组成的,它的底层结构是一个数组,而数组的元素是一个单向链表,图中就是一个长度为(n+1)的数组,每个数组储存的元素代表的是每一个链表的头结点。

1.1 存储原理

我们在插入元素时,首先获取key的HashCode,之后根据特定算法求的此HashCode对应的索引位置,但是不同的key可能获取到相同的HashCode,出现了重复的hashCode,就称作碰撞,如果发生了碰撞事件,那么意味这数组的一个位置要插入两个或者多个元素,这个时候数组上面挂的链表起作用了,链表会将数组某个节点上多出的元素按照尾插法(jdk1.7及以前为头差法)的方式添加。

存储到数组的位置一般情况是通过hash(key)%len获得,也就是元素的key的哈希值对数组长度取模得到。比如一个长度为16的数组,当几个key的HashCode分别为12,28,108…等时,12%16=12,28%16=12,108%16=12,140%16=12。所以12、28、108以及140都存储在数组下标为12的位置。

1.2 如果两个key通过hash%Entry[].length得到的index相同,会不会有覆盖的危险?

这是HashMap里面用到链式数据结构的一个概念。上面我们提到过Entry类里面有一个next属性,作用是指向下一个Entry。

打个比方, 第一个键值对A进来,通过计算其key的hash得到的index=0,记做:Entry[0] = A。一会后又进来一个键值对B,通过计算其index也等于0,现在怎么办?

HashMap会这样做:B.next = A,Entry[0] = B,如果又进来C,index也等于0,那么C.next = B,Entry[0] = C;

这样我们发现index=0的地方其实存取了A,B,C三个键值对,他们通过next这个属性链接在一起。

所以疑问不用担心。也就是说数组中存储的是最后插入的元素。到这里为止,HashMap的大致实现,我们应该已经清楚了。

1.3 HashMap为什么需要同时实现equals和hashcode

1.我们只重写了HashCode
在Str类中,重写了HashCode(根据属性计算hashCode),此时我们创建A,B两个对象
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
2.我们只重写了equals
同上理

参考文章:
HashMap实现原理分析
为什么需要同时实现equals和hashcode
深度剖析HashMap
HashMap 的实现原理

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