HashMap的简单实现
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了HashMap的简单实现相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
HashMap其实就是数组和单向链表的组合。先是数组，这里称之为位桶数组数组的每个元素就是一个单向链表，单向链表是从0到n的方向，每个节点包含下一个节点。数组的初始大小为16，可自行扩容，在数组大小为数组长
度跟0.75相乘的值时候，就会进行扩容，扩大为原来的两倍，也就是32.每个数组的下标hash值，是通过map中key的hashCode值跟位桶数组长度的位运算所得，这个算法可以有很多种。
还是看代码实现吧，都有详细解释
package com.interact.firewall;
public class TestMap { //map由数组和单向链表组成
Node [] table; //位桶数组，存放生成的节点
int size; //计算map的长度
public TestMap(){
table = new Node [16]; //默认长度为16
size = 0;
}
public void put(Object key,Object value){ //给map中存放数值
Node newNode = new Node();
newNode.hash = getHash(key.hashCode(),table.length);
newNode.key = key;
newNode.value = value;
newNode.nextNode = null;
Node temp = table[newNode.hash]; //拿到当前节点，进行判断
Node endNode = new Node(); //将当前temp值进行保存，便于数据处理
boolean isTrue = true; //这个boolean值代表 如果是key已经存在时，只需要改变value值即可，其他的不用变
if(temp == null){ //等于空则代表是存放的第一个节点值
table[newNode.hash] = newNode;
newNode.nextNode = null; //在放进去第一值的时候，下一个节点自然为空，后续需要处理
}else{ //如果不是位桶数组的第一个节点，需要进行处理，遍历对应链表查找到最后一个，放在其最后
while (temp != null){ //当节点不为空的时候，进行遍历
if(temp.key.equals(key)){ //如果key重复的话，将原有的值重新赋值即可
isTrue = true;
temp.value = newNode.value;
break; //结束循环
}else{
isTrue = false;
endNode = temp;
temp = temp.nextNode;
}
}
if(!isTrue){ //只有不存在key的值的时候，才会有以下步骤，对循环到的最后一个节点的下一个节点进行赋值
endNode.nextNode = newNode;
}
}
size++;
}
public String toString(){
StringBuilder sb = new StringBuilder("{");
for (int i = 0; i < table.length; i++) { //首先遍历最外层的位桶数组
Node temp = table[i];
while (temp != null){ //然后遍历位桶数组的链表，进行拼接得到key,value值
sb.append(temp.key+":"+temp.value+",");
temp = temp.nextNode; //并将temp值重新定义，知道该下标的所有子节点便利完成
}
}
sb.setCharAt(sb.length()-1,‘}‘);
return sb.toString();
}
public Object get(Object key){
Object object = null;
int hash = getHash((int)key,table.length); //通过key获取到对应的hash值
if(table[hash] != null){ //进行判断，如果位桶数组对应的hash值下标为空，那么返回就是空
Node temp = table[hash]; //不为空时，拿到位桶数组该下标的节点
while(temp != null){ //将该下标的节点进行循环判断
if(temp.key.equals(key)){ //循环判断该下标节点的key是不是想要获取的
object = temp.value; //如果一样，则拿到返回值，并通过break结束循环
break;
}else{ //如果该下标的第一个节点的key不是想要获取的，将temp重新赋值为下一个节点，一直循环到拿到想要获取的key为止
temp = temp.nextNode;
}
}
}
return object;
}
public static int getHash(int hashCode,int length){ //获取hash值，也就是位桶数组中的下标
System.out.println("通过取余计算hash值："+hashCode%(length-1));
System.out.println("通过位运算计算hash值："+(hashCode&(length-1)));
return hashCode&(length-1);
}
public static void main(String[] args) {
TestMap map = new TestMap();
map.put(3,"傻兔兔1"); //相同的key会被覆盖
map.put(3,"傻兔兔3");
map.put(79,"傻兔兔79并且hash值都是15"); //相同的hash值，会形成链表，在后边添加
map.put(95,"傻兔兔95并且hash值都是15");
map.put(63,"傻兔兔63并且hash值都是15");
map.put(1,"傻兔兔4");
for (int i = 0; i <= 100; i++) { //找到相同的hash值
System.out.println(i+"----"+getHash(i,16));
}
System.out.println(map.get(63));
System.out.println(map.get(3));
System.out.println(map.toString());
}
}
class Node{ //定义链表的节点
public Object key; //节点中包含key值
public Object value; //value值
public int hash; //hash值，这个值不是hashCode值，是hashCode跟数组长度取余或者位运算的到的值，代表在数组中存放的下标
public Node nextNode; //存放的下一个节点，保持链表的连接性
}
以下是优化添加泛型的版本
package com.interact.firewall;
import java.util.HashMap;
public class TestMap<K,V> { //map由数组和单向链表组成
Node [] table; //位桶数组，存放生成的节点
int size; //计算map的长度
public TestMap(){
table = new Node [16]; //默认长度为16
size = 0;
}
public void put(K key,V value){ //给map中存放数值
Node newNode = new Node();
newNode.hash = getHash(key.hashCode(),table.length);
newNode.key = key;
newNode.value = value;
newNode.nextNode = null;
Node temp = table[newNode.hash]; //拿到当前节点，进行判断
Node endNode = new Node(); //将当前temp值进行保存，便于数据处理
boolean isTrue = true; //这个boolean值代表 如果是key已经存在时，只需要改变value值即可，其他的不用变
if(temp == null){ //等于空则代表是存放的第一个节点值
table[newNode.hash] = newNode;
newNode.nextNode = null; //在放进去第一值的时候，下一个节点自然为空，后续需要处理
size++;
}else{ //如果不是位桶数组的第一个节点，需要进行处理，遍历对应链表查找到最后一个，放在其最后
while (temp != null){ //当节点不为空的时候，进行遍历
if(temp.key.equals(key)){ //如果key重复的话，将原有的值重新赋值即可
isTrue = true;
temp.value = newNode.value;
break; //结束循环
}else{
isTrue = false;
endNode = temp; //保存最后一个节点，以供后边步骤的使用
temp = temp.nextNode;
}
}
if(!isTrue){ //只有不存在key的值的时候，才会有以下步骤，对循环到的最后一个节点的下一个节点进行赋值
endNode.nextNode = newNode;
size++; //切记，只有在添加新的值时，才进行size++
}
}
}
public String toString(){
StringBuilder sb = new StringBuilder("{");
for (int i = 0; i < table.length; i++) { //首先遍历最外层的位桶数组
Node temp = table[i];
while (temp != null){ //然后遍历位桶数组的链表，进行拼接得到key,value值
sb.append(temp.key+":"+temp.value+",");
temp = temp.nextNode; //并将temp值重新定义，知道该下标的所有子节点便利完成
}
}
sb.setCharAt(sb.length()-1,‘}‘);
return sb.toString();
}
public V get(K key){
V object = null;
int hash = getHash(key.hashCode(),table.length); //通过key获取到对应的hash值
if(table[hash] != null){ //进行判断，如果位桶数组对应的hash值下标为空，那么返回就是空
Node temp = table[hash]; //不为空时，拿到位桶数组该下标的节点
while(temp != null){ //将该下标的节点进行循环判断
if(temp.key.equals(key)){ //循环判断该下标节点的key是不是想要获取的
object = (V)temp.value; //如果一样，则拿到返回值，并通过break结束循环
break;
}else{ //如果该下标的第一个节点的key不是想要获取的，将temp重新赋值为下一个节点，一直循环到拿到想要获取的key为止
temp = temp.nextNode;
}
}
}
return object;
}
public static int getHash(int hashCode,int length){ //获取hash值，也就是位桶数组中的下标
System.out.println("通过取余计算hash值："+hashCode%(length-1));
System.out.println("通过位运算计算hash值："+(hashCode&(length-1)));
return hashCode&(length-1);
}
public static void main(String[] args) {
TestMap<Integer,String> map = new TestMap();
map.put(3,"傻兔兔1"); //相同的key会被覆盖
map.put(3,"傻兔兔3");
map.put(79,"傻兔兔79并且hash值都是15"); //相同的hash值，会形成链表，在后边添加
map.put(95,"傻兔兔95并且hash值都是15");
map.put(63,"傻兔兔63并且hash值都是15");
map.put(1,"傻兔兔4");
for (int i = 0; i <= 100; i++) { //找到相同的hash值
System.out.println(i+"----"+getHash(i,16));
}
System.out.println(map.get(63));
System.out.println(map.get(3));
System.out.println(map.toString());
}
}
class Node<K,V>{ //定义链表的节点
public K key; //节点中包含key值
public V value; //value值
public int hash; //hash值，这个值不是hashCode值，是hashCode跟数组长度取余或者位运算的到的值，代表在数组中存放的下标
public Node nextNode; //存放的下一个节点，保持链表的连接性
}
以上是关于HashMap的简单实现的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
Java集合相关学习——手写一个简单的Map接口实现类（HashMap）
Java集合相关学习——手写一个简单的Map接口实现类（HashMap）