Java 容器知识点（简）

1、加入Set的元素必须定义equals（）方法以确保对象的唯一性。关于Set子类集合的元素顺序问题：HashSet以某种神秘的顺序保存所有的元素（O(∩_∩)O~）、LinkedHashSet按照元素的插入顺序保存元素、TreeSet按照排序顺序维护元素。

2、除了并发应用，Queue在JavaSE5中仅有的两个实现是LinkedList和PriorityQueue。

3、散列与散列码

Object的hashcode方法默认使用对象的地址计算散列码，Object的equals方法默认比较的也是对象的地址。因此如果使用自己的类作为Hash***的键，必须同时重载hashcode和equals方法。其中，equals用于判断当前的键是否与表中的键相等，而hashcode用于快速查找。

if(map.containsKey(key)){

map.get(key);

}

-->查看containsKey的源码：

@Override public boolean containsKey(Object key) {    if (key == null) {        return entryForNullKey != null;    }    int hash = Collections.secondaryHash(key);    HashMapEntry<K, V>[] tab = table;    for (HashMapEntry<K, V> e = tab[hash & (tab.length - 1)];            e != null; e = e.next) {        K eKey = e.key;        if (eKey == key || (e.hash == hash && key.equals(eKey))) {            return true;        }    }    return false;}

我们发现Map确实是使用equals来判断当前的键是否与表中的键相等。

使用散列给我们带来了什么好处呢？那就是速度。

    我们知道线性查询是最慢的查询方式，散列的价值在于速度：散列使得查询得以快速的进行。散列将键保存在某处，以便能够很快的找到。而存储一组元素最快的数据结构是数组，所以使用它来表示键的信息（是键的信息，而非键本身），数组并不保存键本身，而是通过键对象生成一个数字，将其作为数组的下标，这个数字就是散列码。

为了解决数组容量被固定的问题，不同的键可以产生相同的下标，也就是是可能存在冲突的，因此数组的多大就不重要了，任何键都可以在数组中找到它的位置。

    于是查询一个值的过程首先就是计算散列码，然后使用散列码来查询数组。如果要是没有冲突，那就有了一个完美的散列函数了。但这种情况只是特例。（完美的散列函数只在EnumMap和EnumSet中得以实现，因为enum定义了固定数量的实例）。解决冲突的方式如下：

数组仅保存键的信息，而值都保存在List中。然后再对List中的元素进行线性查询。这部分查询相对会慢一些。但是如果散列函数好的话，数组每个位置就只有较少的值。因此不是查询整个List，而是快速的跳到数组的某个位置，只对很少的元素进行比较。这就是HashMap如此快的原因。借用一张别人画的图，说明HashMap的内部结构：

理解如下代码，可以更好的明白HashMap的工作原理：

为了使散列均匀，bucket（桶位）的数量通常是质数。注意：为了能够自动的处理冲突，使用了一个LinkedList，每个新元素只是直接添加到list末尾的某个特定的桶位中。

3.1、如何覆写hashcode()

要想使hashcode（）实用，它必须速度快，有意义。也就是说它必须基于对象的内容生成散列码。以下是Joshua Bloch为编写一份像样的hashcode给出的指导：

1）给int变量result赋予某个非零的常量值，比如result = 17;

2）给对象内每个有意义的域f（即每个可以做equals操作的域）计算一个int散列码

域类型                                                                              计算

boolean                                                                          c=（f？0:1）

byte、short、int或char                                                c= (int)f

long                                                                                 c= (int)(f^(f>>32))

float                                                                                  c= Float.floatToIntBits(f)

double                                                                            long l = Double.doubleToLongBits(f)

                                                                                         c= (int)(l^(l>>32))

object，其equals（）调用这个域的equals            c = f.hashCode()

数组                                                                                 对每个元素应用上述规则

3）合并计算得到的散列码

result =  37*result + c;

4）返回result

5）检查hashCode（）最后生成的结果，确保相同的对象有相同的散列码。

示例：一个类具有如下的两个字段：

private String s;

private int id;

public int hashCode(){

int result = 37;

result  = 37*result  +  s.hashCode()；

result  = 37*result  +  id；

return result;

}

public boolean equals(Object o){

return o instanceof ClassA && s.equals(((ClassA)o).s) && id == ((ClassA)o).id

}

4、HashMap 性能调整

与HashMap相关的术语：

容量：表中的桶位数

初始容量：表在创建的时候所拥有的桶位数

尺寸：表中当前存储的项数

负载因子：尺寸/容量。空表的负载因子是0，而半满表的负载因子是0.5，以此类推。负载轻的表，则产生的冲突的可能性较小，因此对于插入和查找都是理想的。HashMap和HashSet都具有允许你指定负载因子的构造器，表示当负载情况达到该负载因子的水平时，容器将自动的增加（桶位数），实现的方式是容量大致加倍，并重新将现有对象分配到新的桶位集中（这被称为再散列）。

HashMap默认的负载因子是0.75.