详解HashMap的存储结构与hash冲突

面试的时候，我想大家都会被问到关于HashMap的问题，因为这个数据结构可以说是java比较复杂的了，ArrayList与LinkedList都比较简单了，这里就不详说了，单说一下HashMap。

在说HashMap之前，首先说一下，LinkedList，LinkedHashSet，LinkedHashMap这些数据结构全是链表，并且是双向链表，就是说可以从前往后找，也可以从后往前找。HashSet与HashMap是一回事，请大家切记，只不过是存储HashSet的时候，value是一个虚拟机的object对象，其他的操作与hashMap一模一样。

说完这些之后，可以看一下源码，有两个重要的属性，一个是Node[]数组，一个是Node<K, V>，并且这个Node是一个链表，这里大家切记，HashMap中的内部类不是Entry，而是Node，Node实现Entry接口，Node中有四个属性，hash, key, value,next，其中next就是用来解决hash冲突的。其中hash就是计算key的hash值。而添加元素定位的时候也是通过这个hash来定位的，定位的坐标就是array.length - 1 & hash，就是数组的长度-1与hash值做与运算得到的值。这里会有人担心，这样算出来的值万一比数组的长度大呢？这个不必担心，因为是做的与运算，只会把array.length-1与hash值末尾的一部分做运算，其他的都是0，而剩下的这部分作与运算就一定会比array.length-1小了，而最大也只能与array.length-1一样大。HashMap中value是没有任何作用的，只是用来作为一个附加的存储的值，不会参与任何的运算。

以上说了一下HashMap中的存储结构，现在说一下经常被问到的一个问题，hash冲突。首先，hashmap添加元素时，并不是在数组上挨个添加的，而是通过key的hash与array.length -1作与运算得到一个坐标值，所以这样的数组也被称为散列表。hash冲突是指添加元素时，数组中通过hash定位到的位置中已经有了元素，这个时候，分为两种情况，key一样与key不一样，这个时候比较Key就用key的直接值，而不是用hash值作比较了。如果key一样，则直接替换到掉旧的节点即可，如果key不一样，表示这是两个完全不同的Node，这时就是hash冲突。因为定位到的坐标一样，但是存储的key不一样，就是说值是不能直接替换的，但是存储位置被占用了，这个时候怎么办呢？这个时候Node中的next就发挥作用了，Node被设计成链表也是这个原因，当定位到的坐标是一样的时候，但是key不一样，则会将后来添加的元素链接到原来元素的next上，成为一个链表。如果之后添加元素还有冲突，就再在原来链表的末尾添加节点。这就是java中解决Hash冲突的办法：数组加链表的设计。