Java8中，HashMap如何通过红黑树解决哈希冲突，并在负载因子触发时完成扩容？

在Java8中，HashMap对哈希冲突的处理方式进行了优化，引入了红黑树来提升在大量冲突情况下的性能。当链表长度超过阈值（默认为8）时，链表就会转换为红黑树，这样即使在冲突严重的情况下，查找效率也能保持在O(logn)。关于扩容，HashMap会在内部容量达到负载因子（默认为0.75）乘以当前容量时触发扩容机制，新容量为原来的两倍。扩容操作涉及重新计算键的哈希值，并将键值对重新分配到新的存储桶中，如果这些键值对在红黑树中，则需要在新树中重新插入。整个过程确保了HashMap可以动态地调整其大小以适应数据量的变化，同时保持高效的性能。

参考资源链接：[Java HashMap面试深度解析：哈希冲突与扩容机制](https://wenku.csdn.net/doc/8a7ivu0ene?spm=1055.2569.3001.10343)

相关问题

Hashmap扩容是怎样扩容的？是在原来基础上还是新的数组扩容？

Hashmap扩容是在原来的基础上进行扩容的。当哈希表中的元素数量达到了负载因子（默认为0.75）和容量的乘积时，即达到了扩容的阈值，就会触发扩容操作。扩容时会创建一个新的具有更大容量的数组，然后将原哈希表中所有的元素重新计算哈希值，并放置到新的数组中。这个过程中如果发现新的数组中已存在相同的哈希值，则通过链表或红黑树来解决哈希冲突问题。最后将新的数组替换原来的数组，扩容过程完成。

hashMap底层数据结构 ，负载因子，扩容倍数

HashMap的底层数据结构是数组和链表（或者红黑树，后面会详细说明）的组合，称为哈希表。数组用于存储元素，链表或红黑树用于解决哈希冲突。

负载因子（load factor）是指当前哈希表中已存储元素的数量与数组长度的比值。负载因子越大，表示哈希表中的元素越多，空间利用率也就越高。但是负载因子过大会导致哈希冲突的概率增加，影响查询和插入的性能。负载因子过小则会浪费空间。

在Java中，默认负载因子是0.75，即当哈希表中元素数量达到总容量的75%时，就会触发扩容操作。

扩容倍数（resize factor）是指哈希表在扩容时，将当前容量乘以扩容因子得到的新容量。在Java的HashMap中，默认的扩容倍数是2，即容量翻倍。

当哈希表需要扩容时，它会创建一个新的数组，并将所有元素重新计算哈希值后插入到新数组中。这个过程比较耗时，但可以提高哈希表的性能，因为新的数组长度增大了，减少了哈希冲突的概率。同时，根据链表的长度，当链表长度超过8时，链表会转换为红黑树，以提高查询性能。

总结起来，HashMap的底层数据结构是数组和链表（或红黑树）的组合，负载因子是当前元素数量与数组长度的比值，负载因子过大会增加哈希冲突的概率，负载因子过小会浪费空间。扩容倍数是在扩容时将当前容量乘以扩容因子得到的新容量，通过扩容可以提高哈希表的性能。