hashmap的原理，红黑树

哈希表是一种基于哈希函数实现的数据结构，它能够在常数时间复杂度内完成插入、查找和删除等操作。在哈希表中，每个元素都会被映射到一个固定的位置，称为哈希桶，这个位置是通过哈希函数计算得到的。当需要查找元素时，只需要通过哈希函数计算元素的位置，然后直接访问该位置即可。哈希函数应当具有良好的散列性，也就是说，不同的元素应当被映射到不同的位置上。

而红黑树是一种自平衡的二叉搜索树，它能够在对数时间复杂度内完成插入、查找和删除等操作。红黑树的每个节点都有一个颜色属性，红色或黑色。通过保持一些基本性质，如红色节点的两个子节点必须都是黑色节点，红黑树能够保证树的高度最多是2log(n+1)，其中n是树中节点的数量。

在Java中，HashMap使用哈希表来存储键值对，当哈希冲突发生时，会使用红黑树来解决冲突，提高查找效率。具体地说，当哈希冲突的元素数量比较小（默认为8），且元素实现了Comparable接口，HashMap会将这些元素存储在一个红黑树中，以提高查找效率。当元素数量比较大时，HashMap会采用链表的方式解决哈希冲突。同时，在插入元素时，如果哈希表中的元素数量超过了负载因子（默认为0.75），HashMap会对哈希表进行扩容，以提高性能。

相关问题

HashMap与红黑树

引用\[1\]和\[2\]提供了关于HashMap的实现原理的信息。HashMap在存储键值对时，会根据键的哈希值将其放入对应的桶中。当发生哈希碰撞时，如果链表长度超过一定阈值，HashMap会将链表转换为红黑树，以提高查找效率。红黑树是一种自平衡的二叉搜索树，它的节点包含指向父节点、左孩子、右孩子和前驱节点的指针，以及一个表示节点颜色的标志位。红黑树的插入和删除操作都能在O(log n)的时间复杂度内完成，因此可以提高HashMap的性能。\[1\]\[2\]

引用\[3\]提到HashMap中的值存储在以键的哈希值为头的链表中。这种数据结构在获取值时非常快速。因此，HashMap使用链表和红黑树的结合来实现高效的键值对存储和查找。\[3\]

综上所述，HashMap使用链表和红黑树的结构来存储键值对，以提高查找效率。当链表长度超过阈值时，链表会转换为红黑树。这种设计使得HashMap能够在O(1)的时间复杂度内进行键值对的存储和查找操作。
#### 引用[.reference_title]
- *1* *3* [HashMap与红黑树](https://blog.csdn.net/qq_40645822/article/details/91139215)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^control_2,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item]
- *2* [HashMap之红黑树详解](https://blog.csdn.net/X6954636/article/details/119705176)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^control_2,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item]
[ .reference_list ]

hashmap红黑树树化退化

HashMap中的红黑树树化退化是指当链表中的节点数量较多时，HashMap会将链表转化为红黑树来提高查找效率。红黑树是一种自平衡的二叉查找树，可以在O(logN)的时间复杂度内进行查找、插入和删除操作。

在HashMap中，当某个哈希桶中的链表节点数量超过一个阈值（TREEIFY_THRESHOLD）时，就会触发将链表转化为红黑树的操作。这个阈值的默认值是8。具体的判断条件是binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1。

转化为红黑树后，原本的链表结构就会被改变成一个更高效的树结构，这样就可以在更快的时间内执行查找、插入和删除操作。当然，如果在某些操作之后，哈希桶中的节点数量减少到一个较小的值（UNTREEIFY_THRESHOLD），则会将红黑树恢复为链表，以节省空间。

总之，在HashMap中，红黑树树化退化是为了提高链表操作的效率而引入的优化机制，它可以在特定的条件下将链表转化为红黑树，并且在节点数量变少时将红黑树恢复为链表。这样可以更好地平衡查找速度和空间的利用。<span class="em">1</span><span class="em">2</span><span class="em">3</span>
#### 引用[.reference_title]
- *1* *2* *3* [HashMap红黑树原理详解及源码分析](https://blog.csdn.net/qq_43207114/article/details/128617285)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 100%"]
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