java面试题hashmap底层实现原理
时间: 2023-10-25 19:09:30 浏览: 64
HashMap 是 Java 中最常用的集合类之一,它基于哈希表实现。下面是 HashMap 的底层实现原理:
1. 数据结构:HashMap 是一个数组加链表(或红黑树)的数据结构。数组用于存储元素,链表(或红黑树)用于处理哈希冲突。
2. 哈希函数:HashMap 使用 key 的 hashCode() 方法计算哈希值,通过哈希值和数组长度取模得到存储位置。
3. 哈希冲突:不同的 key 可能会有相同的哈希值,导致哈希冲突。如果发生冲突,HashMap 会使用链表(或红黑树)来解决。Java 8 之后,当链表长度超过阈值时,会将链表转换为红黑树,以提高查找效率。
4. 扩容机制:当 HashMap 中的元素个数超过负载因子(默认为 0.75)与数组长度的乘积时,会触发扩容操作。扩容后,数组长度会变为原来的两倍,并重新计算元素的存储位置。
5. 高位运算:在计算元素存储位置时,HashMap 会使用高位运算来增加散列性,减少哈希碰撞。Java 8 中引入了一个称为 "扰动函数" 的操作,通过将哈希值的高位和低位进行异或运算,减少哈希碰撞的可能性。
总的来说,HashMap 的底层实现是基于数组和链表(或红黑树)的组合结构,利用哈希函数计算和存储元素的位置,通过链表(或红黑树)解决哈希冲突,并在需要时进行扩容,以提高性能和效率。
相关问题
hashmap面试题
回答: HashMap是Java中的一个常用数据结构,它的底层是由hash数组和单向链表实现的。每个数组元素都是一个链表,通过Node内部类实现了Map.Entry接口来存储键值对。HashMap通过put和get方法来存储和获取数据。\[1\]
在重写equals方法时,我们需要同时重写hashCode方法。这是因为在HashMap中,查找value是通过key的hashCode来进行的。当找到对应的hashCode后,会使用equals方法来比较传入的对象和HashMap中的key对象是否相同。因此,为了保证正确的查找和比较,我们需要同时重写equals和hashCode方法。\[2\]\[3\]
HashMap在什么时候进行扩容呢?当HashMap中的元素数量超过了负载因子(默认为0.75)与当前容量的乘积时,就会进行扩容。扩容是为了保持HashMap的性能,因为当元素数量过多时,链表的长度会变长,查找效率会下降。扩容的过程是创建一个新的数组,将原数组中的元素重新分配到新数组中,然后将新数组替换为原数组。\[3\]
#### 引用[.reference_title]
- *1* *2* *3* [史上最全Hashmap面试总结,51道附带答案,持续更新中...](https://blog.csdn.net/androidstarjack/article/details/124507171)[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^insertT0,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item]
[ .reference_list ]
java 任意hashmap
Java中的HashMap是一种常用的集合类,用于存储键值对。它继承自AbstractMap类,并且实现了Map接口。与HashTable相比,HashMap具有更好的性能和扩展性。[1]
HashMap的底层原理是使用哈希表来实现的,它通过将键映射到存储桶中来存储和获取值。HashMap使用键的hashCode()方法来计算哈希码,然后根据哈希码将键值对存储在相应的存储桶中。在存储和获取值时,HashMap会根据键的哈希码进行快速查找,从而实现了O(1)的平均时间复杂度。
在HashMap中,键和值都允许为null,但是只能有一个为null的键。如果多个键映射到同一个存储桶,HashMap会使用链表或红黑树来解决冲突。当链表长度超过一定阈值时,链表会被转换为红黑树,以提高查找效率。
除了HashMap,还有其他一些相关的类可以用来实现线程安全的HashMap,例如Collections.synchronizedMap()方法可以将HashMap转换为同步的Map。这样可以在多线程环境中安全地使用HashMap。不过,由于性能的原因,这种方式不常用。
总结来说,Java的HashMap是一种常用的集合类,使用哈希表来存储键值对。它具有良好的性能和扩展性,允许键和值为null。在多线程环境中可以使用同步的Map来实现线程安全。<span class="em">1</span><span class="em">2</span><span class="em">3</span>
#### 引用[.reference_title]
- *1* *3* [Java集合 —— HashMap原理解析](https://blog.csdn.net/m0_56602092/article/details/130338081)[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: 50%"]
- *2* [【java】HashMap底层实现原理及面试题](https://blog.csdn.net/twotwo22222/article/details/128426417)[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: 50%"]
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