hashmap链表长度为8,数组长度为什么是64才转红黑树
时间: 2023-06-20 08:10:37 浏览: 70
在Java 8中,HashMap的实现使用了"拉链法"(Chaining)来解决哈希冲突,即将哈希值相同的键值对存储在同一个链表上。默认情况下,HashMap的初始容量为16,负载因子为0.75,当HashMap中键值对的数量超过容量和负载因子的乘积时,就需要进行扩容操作。在扩容的过程中,HashMap会将数组长度扩大为原来的两倍,并将所有的键值对重新散列到新的数组中。
当链表长度超过8时,Java 8中的HashMap会将链表转换为红黑树来提高查询效率。这是因为,当链表长度过长时,查询操作的时间复杂度就会变得很高,甚至接近于O(n),而红黑树的查询操作时间复杂度为O(log n),所以将链表转换为红黑树可以大大提高查询效率。
因此,当HashMap中的链表长度超过8时,会考虑将链表转换为红黑树,而数组的长度在扩容的过程中会自动变成原来的两倍。所以,当数组长度为64时,每个链表的平均长度为8,正好符合转换为红黑树的条件。
相关问题
hashmap链表长度为8,数组长度为什么是64才转红黑树,详细说明数组长度
### 回答1:
在Java 8中,HashMap内部使用了数组和链表来实现键值对的存储。数组用来存储桶(bucket),每个桶下面会挂一个单向链表,用来存放键值对。
当链表长度超过8时,HashMap会将链表转化为红黑树,以提高查找效率。而数组长度的选择则是为了在不同负载因子下,保证不同的性能表现。
负载因子是指HashMap中已经存储的键值对数量与数组长度之比。当负载因子大于等于0.75时,HashMap会将数组长度扩大一倍,以减少哈希冲突的概率。因为随着数组长度的增加,哈希冲突的概率会逐渐降低。
而当数组长度大于等于64时,每个桶的平均链表长度为8时,HashMap会将链表转化为红黑树。这是因为,当链表长度较短时,使用链表比较快;但当链表长度过长时,查找效率会变得很低。而使用红黑树可以将查找时间从O(n)降低到O(log n),提高了HashMap的性能。具体的转化条件可以看下面的代码:
```
static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;
/**
* The bin count threshold for using a tree rather than list for a
* bin. Bins are converted to trees when adding an element to a
* bin with at least this many nodes. The value must be greater
* than 2 and should be at least 8 to mesh with assumptions in
* tree removal about conversion back to plain bin.
*/
static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;
```
在Java 8中,数组长度为2的整数次幂,这样可以通过位运算来计算哈希值对数组长度取模,提高效率。因此,数组长度为64是因为它既可以容纳足够多的键值对,也可以提供足够的桶数,同时在进行哈希运算时也比较高效。
### 回答2:
在HashMap中,数组的长度涉及到HashMap的扩容机制和红黑树的转换条件。
首先,HashMap中的数组长度决定了HashMap的存储容量,当数组中的元素个数超过数组长度的0.75倍(即负载因子为0.75)时,HashMap会自动触发扩容操作。扩容操作会重新计算所有元素的哈希值,然后根据新的数组长度重新散列到新的数组中。
其次,当链表长度超过8时,HashMap会考虑将链表转换为红黑树。这是因为链表的增删操作的时间复杂度为O(n),当链表长度过长时,查找效率会变低。而红黑树可以保证查找、插入和删除操作的时间复杂度都为O(log n),效率更高。
为了平衡存储容量和查询效率之间的关系,HashMap设置了一个阈值,即当数组的长度大于等于64时,才会将链表转换为红黑树。这是因为当数组长度过小时,哈希冲突的概率较低,使用链表存储即可满足查询效率的要求。但当数组长度变大时,哈希冲突的概率会增加,此时将链表转换为红黑树能够更好地提高查询效率。
综上所述,HashMap中的数组长度为64才能触发链表转换为红黑树的条件,是为了在满足存储容量和查询效率的前提下,平衡哈希冲突的概率和查询操作的效率。
### 回答3:
在HashMap中,数组的长度决定了HashMap的容量。HashMap使用数组和链表的结合来实现数据存储和高效的查找。当HashMap的元素较少时,直接使用数组来存储元素是最高效的,而当元素增多时,就需要进行优化。
数组的长度为64之所以被选为转换红黑树的阈值,是因为这个值经过了大量的实验和研究得出的最优值。在这个长度的数组中,每个数组位置上的链表平均长度为8时,哈希查找和插入操作均能在O(1)的时间复杂度内完成。
当链表长度超过8时,为了维持HashMap的高效性能,就需要将链表转化为红黑树。红黑树是一种自平衡的二叉搜索树,它能够保证在最坏情况下,查找、插入和删除操作的时间复杂度为O(log n)。通过将链表转换为红黑树,可以大大提升在大容量HashMap中的操作效率。
为什么数组长度为64才转换为红黑树?这是因为在链表长度较小时,红黑树的数据结构相对于链表来说,具有更大的存储开销。只有当链表长度超过一定阈值时,将链表转换为红黑树才能带来性能上的提升。而64作为阈值的选取,可以在大多数情况下平衡存储开销和性能之间的关系。
总而言之,当HashMap中的链表长度超过8时,为了保持操作的高效性能,会选择将链表转换为红黑树。数组长度为64是经验值,在这个长度的数组中进行转换,可以在大容量HashMap中取得较好的性能表现。
为什么HashMap 链表长度为64后变为红黑树
### 回答1:
HashMap在Java中是一种常用的散列表实现。链表是HashMap中常用的存储结构,其中链表的长度被称为链表的阈值。当链表的长度达到一定阈值时,HashMap会将链表转换为红黑树,以提高查询性能。
在Java 8中,链表转换为红黑树的阈值为64。这个值是由Java开发人员根据性能测试结果确定的,旨在在保证性能的同时尽可能减少红黑树的使用。
转换为红黑树的原因是,红黑树是一种平衡二叉树,它可以保证查询、插入和删除操作的时间复杂度都是O(log n)。而链表的时间复杂度是O(n),在链表长度较长时查询效率就会下降。因此,为了提高查询效率,HashMap在链表长度达到一定阈值时会将链表转换为红黑树。
### 回答2:
在Java的HashMap中,当链表的长度达到阈值(默认为8)时,会将链表转化为红黑树。这样做是为了减少查找操作的时间复杂度,提高HashMap的性能。
在链表中进行查找某个键值对时,需要遍历整个链表,时间复杂度为O(n),其中n是链表的长度。随着键值对数量的增加,链表长度也会增加,查找操作的效率会逐渐降低。
而红黑树是一种自平衡二叉查找树,它的查找操作的时间复杂度为O(log n),其中n是树的节点数量。相比链表的线性查找,红黑树的查找效率更高。
当链表长度达到阈值时,HashMap会将链表转化为红黑树。这个转化过程主要包括以下几个步骤:
1. 将链表中的键值对转移到一个新的树节点中。
2. 通过比较键值对的哈希值来确定插入节点的位置,保持树的有序性。
3. 在插入新节点后,如果发现树的高度过高(默认为8),会触发树的平衡操作,保持树的平衡性。
通过将链表转化为红黑树,查找操作的时间复杂度得到了降低,提高了HashMap的性能。但同时也带来了一定的额外开销,包括树节点的创建和维护平衡的操作。
需要注意的是,并不是所有的链表都会转化为红黑树,只有当链表长度超过阈值时才会进行转化。而当链表长度降低到一定程度(默认为6)时,红黑树又会转化回链表,以节省内存空间。
综上所述,HashMap在链表长度达到一定阈值后转化为红黑树,是为了提高查找操作的效率,优化了HashMap的性能。
### 回答3:
HashMap在jdk1.8版本中引入了一种新的数据结构,即红黑树。当HashMap中的链表长度达到一定阈值(默认为8)时,会自动将链表转换为红黑树。
首先,链表在查找元素和插入元素时的时间复杂度为O(n),其中n为链表的长度。当链表长度过长时,查找元素和插入元素的效率会大大降低。
而红黑树是一种平衡二叉查找树,它的查找、插入和删除的时间复杂度都为O(logn),其中n为树的节点数量。相比于链表,红黑树具有更高的效率。
因此,为了提高HashMap在查找和插入元素时的效率,当链表长度达到一定阈值后,就将链表转换为红黑树。这样一来,在HashMap中查找和插入元素时的效率就得到了提升。
需要注意的是,并不是所有的链表长度达到阈值后都会转换为红黑树,而是要满足一定条件。比如,当HashMap的容量大于64时,链表长度达到8时就会进行转换;容量小于等于64时,链表长度达到6时就会进行转换。这是因为容量较小的HashMap中,更频繁地进行扩容,转换成红黑树的成本较高。