JavaHash集合的底层
时间: 2024-01-03 09:58:46 浏览: 46
Java中的哈希表(Hash table)实现主要是基于哈希表和链表的结合体,称为“链表散列(Linked Hashing)”。Java中的HashMap、LinkedHashMap、HashTable、ConcurrentHashMap 都是基于哈希表实现的。
在 Java 中,哈希表的底层是一个数组,数组中的每个元素都是一个链表,当哈希冲突发生时,新加入的元素会被插入到相应位置的链表中,这样就形成了一张“键-值对”映射表。具体来说,哈希表中的每个元素都被称为“桶”,一个桶中可以存放多个键值对,当多个键映射到同一个桶时,这些键值对就会被存储在同一个桶中的链表上,这就是哈希冲突的解决方式。
当我们向哈希表中添加一个元素时,首先通过该元素的键值计算出一个哈希码(hash code),然后根据哈希码找到对应的桶,如果该桶中已经有元素了,则需要遍历链表,找到最后一个元素,并将新元素插入到该链表的末尾。如果该桶中没有元素,则直接将新元素插入到该桶中。在查找元素时,也是根据元素的键值计算出哈希码,然后定位到对应的桶,如果该桶中有元素,则需要遍历链表,找到对应的元素。
总之,Java中的哈希表实现主要是通过一个数组和链表结合起来实现的,具体实现方式可以参考 Java中的HashMap、LinkedHashMap、HashTable、ConcurrentHashMap 的源码。
相关问题
HashSet 的底层实现
HashSet的底层实现是基于哈希表(Hash Table)。在Java中,HashSet是通过HashMap来实现的,HashSet中的元素存储在HashMap的键(key)上。
具体来说,当我们向HashSet中添加一个元素时,HashSet会调用HashMap的put方法,将该元素作为key存储到HashMap中,并且将一个固定的value(比如可以是一个常量Object类型的对象)作为所有元素的值。由于HashMap不能存储重复的键,所以HashSet中不会有重复的元素。
HashSet内部使用了一个哈希函数来计算每个元素的哈希码(hash code)。这个哈希码决定了元素在哈希表中的位置。当我们需要查找一个元素时,HashSet会使用相同的哈希函数计算该元素的哈希码,并在相应位置查找该元素。
如果两个元素的哈希码相同,即发生了哈希冲突,HashSet会使用equals方法来判断这两个元素是否相等。如果equals方法返回true,HashSet会认为这两个元素是相同的,不会将重复元素添加到集合中。
因此,HashSet的底层实现是通过HashMap来实现的,它利用了哈希表的快速查找特性和HashMap对重复键的处理机制,实现了存储唯一元素的集合。
hashmap底层原理
HashMap 是 Java 中最常用的集合之一,它基于哈希表实现,可以提供快速的键值对查找和插入。下面是 HashMap 的底层原理:
1. 数据结构:HashMap 内部使用一个数组来保存元素,每一个元素都是一个键值对对象 Entry<K,V>,其中 K 和 V 分别表示键和值。每一个 Entry 对象包含一个 hash 值、一个键对象和一个值对象以及一个指向下一个 Entry 对象的指针。
2. 哈希函数:HashMap 使用的是 JDK 提供的默认哈希函数,即 key.hashCode(),它将 key 转换为一个整数,这个整数就是该 key 的哈希值。
3. 哈希冲突:由于哈希函数的不完美性,不同的 key 可能会产生相同的哈希值,这就是哈希冲突。当两个不同的 key 产生相同的哈希值时,HashMap 会在同一个桶中保存它们,这个桶中保存的是一个链表,每一个链表节点就是一个 Entry 对象,它包含了一个键值对和一个指向下一个 Entry 对象的指针。
4. 扩容:当 HashMap 中元素的数量超过了负载因子(默认为 0.75)乘以数组大小时,就需要对数组进行扩容。扩容操作会重新计算每个元素的哈希值,并将它们放到新的桶中。同时,为了减少哈希冲突,新数组的大小会是原数组大小的两倍,并且新数组中的每个桶都会是一个链表头节点。
5. 并发问题:HashMap 是非线程安全的,如果多个线程同时修改 HashMap,可能会导致链表出现环形结构,从而导致死循环。为了解决这个问题,Java 提供了一个线程安全的 ConcurrentHashMap 类,它使用了分段锁来保证线程安全。
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