Java常用数据结构之HashMap
来源:互联网 发布:虚拟机的网络模式 编辑:程序博客网 时间:2024/05/21 15:50
HashMap的继承结构图:
HashMap的底层存储结构
HashMap的底层结构是数组元素为链表的动态数组实现的。
底层代码实现
HashMap里几个比较重要的属性
1.默认初始化容量 static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 162.默认最大容量 static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;3.默认加载因子 static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;4.散列桶中k-v的总数 transient int size;5.重构的阈值(当散列桶中的元素达到该值时将自动扩容) int threshold; //大小=capacity * load factor6.链表的存储结构 static final Entry<?,?>[] EMPTY_TABLE = {};7.散列桶(数组) transient Entry<K,V>[] table = (Entry<K,V>[]) EMPTY_TABLE;8.与当前对象关联并能减少hash碰撞概率的用于hash(key)的随机种子 transient int hashSeed = 0;
//链表的结点的代码实现static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> { final int hash; final K key; V value; Node<K,V> next; Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) { this.hash = hash; this.key = key; this.value = value; this.next = next; } public final K getKey() { return key; } public final V getValue() { return value; } public final String toString() { return key + "=" + value; } public final int hashCode() { return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value); } public final V setValue(V newValue) { V oldValue = value; value = newValue; return oldValue; } public final boolean equals(Object o) { if (o == this) return true; if (o instanceof Map.Entry) { Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o; if (Objects.equals(key, e.getKey()) && Objects.equals(value, e.getValue())) return true; } return false; } }
HashMap的自动扩容
1.当散列桶中元素达到阈值时就进行自动扩容 final Node<K,V>[] resize() { Node<K,V>[] oldTab = table; int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length; int oldThr = threshold; int newCap, newThr = 0; if (oldCap > 0) { if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) { threshold = Integer.MAX_VALUE; return oldTab; } else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY && oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY) newThr = oldThr << 1; // double threshold } else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold newCap = oldThr; else { // zero initial threshold signifies using defaults newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY; newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY); } if (newThr == 0) { float ft = (float)newCap * loadFactor; newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ? (int)ft : Integer.MAX_VALUE); } threshold = newThr; @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"}) Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap]; table = newTab; if (oldTab != null) { for (int j = 0; j < oldCap; ++j) { Node<K,V> e; if ((e = oldTab[j]) != null) { oldTab[j] = null; if (e.next == null) newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e; else if (e instanceof TreeNode) ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap); else { // preserve order Node<K,V> loHead = null, loTail = null; Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null; Node<K,V> next; do { next = e.next; if ((e.hash & oldCap) == 0) { if (loTail == null) loHead = e; else loTail.next = e; loTail = e; } else { if (hiTail == null) hiHead = e; else hiTail.next = e; hiTail = e; } } while ((e = next) != null); if (loTail != null) { loTail.next = null; newTab[j] = loHead; } if (hiTail != null) { hiTail.next = null; newTab[j + oldCap] = hiHead; } } } } } return newTab; }2.把old hashMap里的元素进行重散列操作放入new hashMap里 transfer(newTable, initHashSeedAsNeeded(newCapacity));3.重新计算hashSeed initHashSeedAsNeeded(int capacity) 4.遍历old hashMap里元素重新计算 hash值然后进行存储 hash(Object k)
HashMap的存储
保证容器里的元素是唯一的
1.先计算hash int hash = hash(key);2.根据hash值去散列桶中找链表对应得index int i = indexFor(hash, table.length);3.根据index去遍历链表看是否有相应的对象 for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) 4.如果存在对象就判断old 的hash值与new 的hash是否相等 if(e.hash == hash) { if(((k = e.key) == key || key.equals(k))) 不做处理 else 添加 }else{ 不添加 }
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