HashMap对HashCode碰撞的处理

来源：互联网发布：linux的版本编辑：程序博客网时间：2024/06/03 21:49

先说Java之外的，什么是拉链法？怎么解决冲突的：

拉链法解决冲突的做法是：将所有关键字为同义词的结点链接在同一个单链表中。若选定的散列表长度为m，则可将散列表定义为一个由m个头指针组成的指针数组t[0..m-1]。凡是散列地址为i的结点，均插入到以t为头指针的单链表中。t中各分量的初值均应为空指针。在拉链法中，装填因子α可以大于1，但一般均取α≤1。

换句话说：HashCode是使用Key通过Hash函数计算出来的，由于不同的Key，通过此Hash函数可能会算的同样的HashCode，所以此时用了拉链法解决冲突，把HashCode相同的Value连成链表. 但是get的时候根据Key又去桶里找，如果是链表说明是冲突的，此时还需要检测Key是否相同

在解释下，Java中HashMap是利用“拉链法”处理HashCode的碰撞问题。在调用HashMap的put方法或get方法时，都会首先调用hashcode方法，去查找相关的key，当有冲突时，再调用equals方法。hashMap基于hasing原理，我们通过put和get方法存取对象。当我们将键值对传递给put方法时，他调用键对象的hashCode()方法来计算hashCode，然后找到bucket（哈希桶）位置来存储对象。当获取对象时，通过键对象的equals()方法找到正确的键值对，然后返回值对象。HashMap使用链表来解决碰撞问题，当碰撞发生了，对象将会存储在链表的下一个节点中。hashMap在每个链表节点存储键值对对象。当两个不同的键却有相同的hashCode时，他们会存储在同一个bucket位置的链表中。键对象的equals()来找到键值对。HashMap的put和get方法源码如下：

[java] view plain copy
/** 
     * Returns the value to which the specified key is mapped, 
     * or if this map contains no mapping for the key. 
     * 
     * 获取key对应的value 
     */  
    public V get(Object key) {  
        if (key == null)  
            return getForNullKey();  
    //获取key的hash值  
        int hash = hash(key.hashCode());  
    // 在“该hash值对应的链表”上查找“键值等于key”的元素  
        for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];  
             e != null;  
             e = e.next) {  
            Object k;  
            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))  
                return e.value;  
        }  
        return null;  
    }  
  
    /** 
     * Offloaded version of get() to look up null keys.  Null keys map 
     * to index 0.   
     * 获取key为null的键值对，HashMap将此键值对存储到table[0]的位置 
     */  
    private V getForNullKey() {  
        for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {  
            if (e.key == null)  
                return e.value;  
        }  
        return null;  
    }  
  
    /** 
     * Returns <tt>true</tt> if this map contains a mapping for the 
     * specified key. 
     * 
     * HashMap是否包含key 
     */  
    public boolean containsKey(Object key) {  
        return getEntry(key) != null;  
    }  
  
    /** 
     * Returns the entry associated with the specified key in the 
     * HashMap.   
     * 返回键为key的键值对 
     */  
    final Entry<K,V> getEntry(Object key) {  
        //先获取哈希值。如果key为null，hash = 0；这是因为key为null的键值对存储在table[0]的位置。  
        int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());  
        //在该哈希值对应的链表上查找键值与key相等的元素。  
        for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];  
             e != null;  
             e = e.next) {  
            Object k;  
            if (e.hash == hash &&  
                ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))  
                return e;  
        }  
        return null;  
    }  
  
  
    /** 
     * Associates the specified value with the specified key in this map. 
     * If the map previously contained a mapping for the key, the old 
     * value is replaced. 
     * 
     * 将“key-value”添加到HashMap中，如果hashMap中包含了key，那么原来的值将会被新值取代 
     */  
    public V put(K key, V value) {  
    //如果key是null，那么调用putForNullKey(),将该键值对添加到table[0]中  
        if (key == null)  
            return putForNullKey(value);  
    //如果key不为null，则计算key的哈希值，然后将其添加到哈希值对应的链表中  
        int hash = hash(key.hashCode());  
        int i = indexFor(hash, table.length);  
        for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {  
            Object k;  
    //如果这个key对应的键值对已经存在，就用新的value代替老的value。  
            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {  
                V oldValue = e.value;  
                e.value = value;  
                e.recordAccess(this);  
                return oldValue;  
            }  
        }  
  
        modCount++;  
        addEntry(hash, key, value, i);  
        return null;  
    }  

从HashMap的put()和get方法实现中可以与拉链法解决hashCode冲突解决方法相互印证。并且从put方法中可以看出HashMap是使用Entry<K,V>来存储数据。数据节点Entry的数据结构如下：

[java] view plain copy
// Entry是单向链表。  
   // 它是 “HashMap链式存储法”对应的链表。  
   // 它实现了Map.Entry 接口，即实现getKey(), getValue(), setValue(V value), equals(Object o), hashCode()这些函数  
   static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {  
       final K key;  
       V value;  
//指向下一个节点  
       Entry<K,V> next;  
       final int hash;  
  
       /** 
        * Creates new entry. 
* 输入参数包括"哈希值(h)", "键(k)", "值(v)", "下一节点(n)" 
        */  
       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;  
       }  
      
       // 判断两个Entry是否相等  
       // 若两个Entry的“key”和“value”都相等，则返回true。  
       // 否则，返回false  
       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) {  
       }  
   }  

从这段代码中，我们可以看出Entry是一个单向链表，这也是我们为什么说HashMap是通过拉链法解决hash冲突的原因。Entry实现了Map.Entry接口。

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