面试官说又逮到一个不会hashmap的#yyds干货盘点#

Posted 2021-12-30 Java4ye

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一. 你知道哪些 map ？

HashMap, TreeMap, ConcurrentHashMap, LinkedHashMap

二. HashMap 的特点是什么？

1. 允许 Key 和Value 为 null ，不过只能有一条记录 Key 为 null

2. 线程不安全

3. 无序
4. 数据结构是 数组+链表/红黑树（JDK1.8）

三. JDK1.8 中 HashMap为什么要引入红黑树 ？

链表 查询时间复杂度 O(n) ， 插入时间复杂度O(1)

红黑树 查询和插入时间复杂度都是 O(lgn)

可以参考下 美团技术团队 的这篇文章 https://tech.meituan.com/2016/06/24/java-hashmap.html

四. HashMap长度为什么只能是2的倍数

1. 计算 Hash 值时采用位运算来代替取模，能更高效地计算出元素的位置。

元素对应的 index 是通过下面代码赋值的 ，即 index = hash & hashmap的table长度-1

if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)

2. 扩容时能更快地计算出 key 的 index，提高扩容效率

   比如 map 大小为 16 ，key 为 2 所在的 index 为 2， 18 所在的 index 也是 2

   但是扩容之后变成 32 了，key 为 2 所在的 index 还是为 2， 而18 所在的 index 就变为· 2+16=18 了。

这里 4ye 就直接截取了 resize 中 链表 重新计算 index 的部分，红黑树 TreeNode 中也有类似的代码

五. HashMap什么时候进行扩容

当（ hash 表的大小），> （ hash表的大小 * 负载因子）的值时，则进行扩容

六. 负载因子的大小

负载因子大小决定着 哈希表的扩容 和 哈希冲突 ，每次 put 新元素 后都要检查，看看需不需要扩容，扩容默认是原来的两倍。

调高负载因子，会增加 hash 冲突的概率 ，同样会增加耗时，扩容本身也会耗时。

七. 怎么计算 hash 值

计算 key 的 hashCode 值，然后将这个值与它的高十六位进行异或运算

这么做是为了减少hash冲突

//      >>> 无符号位右移，即不管该数的正负，都在高位补0
//      >> 表示右移，如果该数为正，则高位补0，若为负数，则高位补1
//      << 左移直接在低位补0，无正负之分

验证下~

int hashCode = "Java4ye".hashCode();
System.out.println((hashCode ^ (hashCode >>> 16))&15);
// 打印出 0
hashMap.put("Java4ye","1");

八. hash 冲突的解决办法

1. 开放定址法

2. 链地址法 （拉链法） HashMap 采用的
3. 再哈希法
4. 公共溢出区域法

九. put 和 get 的实现

put 时

先计算该 key 的 hash 值，并算出它 所在的 bucket 的 index ，如果没有碰撞的话，直接放到数组中。

如果碰撞了，先判断，这个 key 是不是同一个key，是的话直接覆盖。

不是的话 再去判断当前是 链表 还是 红黑树，再依据不同的情况进行插入，如果 key 一样的话，会根据 onlyIfAbsent 的值 或者 原来的值是否为 null 进行替换或者保留原来的值。

如果是找到对应的key的话，会返回该旧值，不会继续往下执行

如果是增加新元素的话，最后会判断 hash 表的大小，如果 该值 大于 hash表的大小 * 负载因子，则进行扩容；最后返回null

大家可以看看 4ye 给出的这个源码，每一步都做了这个重要的注释了~ ，反正我自己看懂了 哈哈哈哈哈