手写简易HashMap实现与负载因子控制

在本篇文章中，我们将深入探讨"手写简单的HashMap"的概念，主要围绕着HashBuck1类的实现展开。HashMap是一种常用的数据结构，它通过哈希函数将键值对映射到数组中的特定位置，以便快速查找、插入和删除数据。本文主要关注以下几个关键知识点： 1. **数据结构设计**： HashBuck1类中定义了一个Node类，用于存储键值对，包括`key`、`val`以及一个指向下一个节点的引用`next`。当需要存储新的键值对时，会创建一个新的Node实例。 2. **哈希函数与数组**： 类中的`array`是一个固定大小的Node数组，通常初始化为8个元素。当插入元素时，通过取键(key)对数组长度取模的方式找到对应的索引。这种散列策略称为开放寻址法，当遇到冲突（即两个键产生相同的哈希值）时，使用头插法解决，即将新节点插入到链表头部。 3. **负载因子与扩容**： `loadFactor()`方法计算当前已使用的空间（`usedSize`）与数组长度的比例，作为负载因子。如果负载因子达到0.75（这里的阈值），表明数组接近满载，此时会触发扩容操作。扩容时创建一个两倍于原数组长度的新数组（这里为16个元素），然后遍历原数组，将所有元素重新哈希并插入到新数组中。 4. **冲突处理**： 在插入过程中，如果发现目标位置已有元素且键值相同，说明发生了冲突，此时会更新该位置的元素值而不是替换整个节点，以保持键值对的唯一性。 5. **时间复杂度**： 基于哈希表的查找、插入和删除操作在理想情况下具有O(1)的时间复杂度，但在最坏情况下（如所有键值对都集中在数组的一端导致大量冲突）可能退化为O(n)，其中n为数组长度。 6. **自定义实现与JDK版本差异**： 文档提到JDK1.8以后采用尾插法处理冲突，但这里的手写实现依然保留了头插法。这反映了作者可能想比较不同方法对性能的影响或者展示历史版本的做法。 总结来说，这篇文章展示了如何通过手写方式实现一个简单的HashMap，包括哈希函数、链表处理和负载因子控制等核心机制。理解这些原理有助于深入学习和优化实际应用中的哈希表实现。