hashmap中的底层数组为啥要保证时2的倍数

HashMap中的底层数组大小必须是2的幂次方，这是因为HashMap中使用了取模操作来确定某个元素在底层数组中的位置，这个位置的计算公式是 `hashcode(key) & (length-1)`，其中 `&` 代表位运算中的按位与操作。如果底层数组的长度不是2的幂次方，那么 `(length-1)` 的二进制表示中可能包含1和0，这样就无法保证取模的结果均匀分布了。而如果底层数组的长度是2的幂次方，那么 `(length-1)` 的二进制表示中所有位都是1，这样就可以保证取模的结果均匀分布了。因此，HashMap中的底层数组大小必须是2的幂次方。

相关问题

面试HashMap的底层原理

HashMap是基于哈希表实现的一种键值对存储结构。它的底层原理主要包括以下几个方面：

1. 哈希函数：HashMap使用哈希函数将key映射到数组下标。常见的哈希函数有取模法、乘法散列法、SHA等。

2. 数组：HashMap内部维护了一个数组用于存储键值对，通过哈希函数计算得到的下标就是该键值对在数组中的位置。

3. 链表：由于哈希函数的映射结果可能会出现重复，因此在数组中同一个下标位置可能会存储多个键值对。如果多个键值对映射到同一个下标位置，HashMap会使用链表将它们连接起来。

4. 扩容：在添加元素时，如果发现当前数组已经满了，HashMap会先将数组扩容一定的倍数，然后重新计算每个键值对在新数组中的位置，并将它们移动到新的位置上。

5. 线程安全：HashMap是非线程安全的，如果多个线程同时对同一个HashMap进行操作，可能会导致数据不一致的问题。可以使用ConcurrentHashMap来解决线程安全问题。

总的来说，HashMap的底层原理就是通过哈希函数将键值对映射到数组中的位置，使用链表处理哈希冲突，并在必要时扩容数组。

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。