HashMap 是在 Java 内部使用 LinkedList 还是 Array 实现的？

Posted 2023-02-25

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【中文标题】HashMap 是在 Java 内部使用 LinkedList 还是 Array 实现的？【英文标题】：Is HashMap internally implemented in Java using LinkedList or Array? 【发布时间】：2013-09-30 06:55:23 【问题描述】：

HashMap 内部是如何实现的？我在某处读到它使用LinkedList，而在其他地方它提到了数组。

我尝试研究HashSet 的代码并找到Entry 数组。那么LinkedList在哪里使用呢？

【问题讨论】：

当您想了解HashMap 的实现时，为什么要看HashSet？ HashMap 使用链表，但不使用类 LinkedList。阅读源代码？它实际上充满了信息丰富的 cmets... @SotiriosDelimanolis 我只是在浏览所有集合的内部实现，我想学习 hashset 和 hashmap 是可以的 @Grammin：我读了之后很困惑.. @Grammin 我发现文章中没有包含“链接”一词令人惊讶。（它也有点漫无边际。）面试问题的前提也是微妙的愚蠢。 “你将如何实现哈希表？”是一个很好的面试问题。 “凭记忆解释 Java 如何实现 HashTable”是愚蠢的。虽然当您真正关心微优化时了解这些细节是有价值的，但您没有理由预先记住它们。 【参考方案1】：

基本上是这样的：

 this is the main array
   ↓
[Entry] → Entry → Entry      ← here is the linked-list
[Entry]
[Entry] → Entry
[Entry]
[null ]
[null ]

所以你有一个主数组，其中每个索引对应于某个哈希值（mod'ed* 对应于数组的大小）。

然后它们每个都将指向具有相同哈希值的下一个条目（再次mod'ed*）。这就是链表的用武之地。

*：作为技术说明，it's first hashed with a different function 在被 mod'ed 之前，但作为基本实现，只需修改即可。

【讨论】：

请注意，从java 8开始，如果桶中的LinkedList太大，可以用TreeMap替换。见这里：nurkiewicz.com/2014/04/hashmap-performance-improvements-in.html【参考方案2】：

每个HashMap 都有一个数组，在该数组中，它将每个Entry 放置在根据其键的哈希码（例如int position = entry.getKey().hashCode() % array.length）的位置。存储Entry 的位置称为bucket。

如果多个Entry 最终在同一个存储桶中，则这些条目将组合在一个LinkedList 中（另请参阅@Dukeling 的答案）。因此桶隐喻：每个数组索引都是一个“桶”，您可以在其中转储所有匹配的键。

您必须为存储桶使用数组，以实现随机访问所需的恒定时间性能。在存储桶中，您必须遍历所有元素才能找到所需的密钥，因此您可以使用LinkedList，因为它更容易附加（无需调整大小）。

这也表明需要一个好的散列函数，因为如果所有键只散列到几个值，您将得到很长的LinkedLists 来搜索和大量（快速访问）空桶。

【讨论】：

【参考方案3】：

HashMap 有一个 HashMap.Entry 对象数组：

/**
 * The table, resized as necessary. Length MUST Always be a power of two.
 */
transient Entry<K,V>[] table;

我们可以说Entry是一个单向链表（这样的HashMap.Entry链接被称为“Bucket”）但它实际上并不是一个java.util.LinkedList。

自己看看：

static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> 
        final K key;
        V value;
        Entry<K,V> next;
        int hash;

        /**
         * Creates new entry.
         */
        Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) 
            value = v;
            next = n;
            key = k;
            hash = h;
        

        public final K getKey() 
            return key;
        

        public final V getValue() 
            return value;
        

        public final V setValue(V newValue) 
            V oldValue = value;
            value = newValue;
            return oldValue;
        

        public final boolean equals(Object o) 
            if (!(o instanceof Map.Entry))
                return false;
            Map.Entry e = (Map.Entry)o;
            Object k1 = getKey();
            Object k2 = e.getKey();
            if (k1 == k2 || (k1 != null && k1.equals(k2))) 
                Object v1 = getValue();
                Object v2 = e.getValue();
                if (v1 == v2 || (v1 != null && v1.equals(v2)))
                    return true;
            
            return false;
        

        public final int hashCode() 
            return (key==null   ? 0 : key.hashCode()) ^
                   (value==null ? 0 : value.hashCode());
        

        public final String toString() 
            return getKey() + "=" + getValue();
        

        /**
         * This method is invoked whenever the value in an entry is
         * overwritten by an invocation of put(k,v) for a key k that's already
         * in the HashMap.
         */
        void recordAccess(HashMap<K,V> m) 
        

        /**
         * This method is invoked whenever the entry is
         * removed from the table.
         */
        void recordRemoval(HashMap<K,V> m)

【讨论】：

【参考方案4】：

HashMap 内部使用 Entry 来存储键值对。条目是 LinkedList 类型。

条目包含以下内容 ->

K键，

V值和

Entry next > 即存储桶该位置的下一个条目。

static class Entry<K, V> 
     K key;
     V value;
     Entry<K,V> next;

     public Entry(K key, V value, Entry<K,V> next)
         this.key = key;
         this.value = value;
         this.next = next;

HashMap 图-

发件人：http://www.javamadesoeasy.com/2015/02/hashmap-custom-implementation.html

【讨论】：

【参考方案5】：

映射是基于键检索/放置值的东西，因为键与该特定值映射。

但在内部，这种映射技术略有不同。

这个 HashMap 被定义为一个数组（假设为简单起见，我们的大小为 8）。

对键进行哈希处理以识别该特定键值对将要存储的数组位置。

一个。键可以是原始类型或对象

b.根据key获取hashcode（如果是对象，我们应该在他们的类中实现更好的hashcode和equal方法）

c。此哈希码使索引和搜索更快。

d。数学 - 12112，科学 - 23454，泰米尔语 - 3222112，英语 - 3243212