Java中的hashmap

一、数据结构之哈希表

所谓哈希表，是一种数据的存储结构，我们可以通过数据的“关键码值”来直接访问表。通过散列的方法(可以理解为一种特殊的数学过程=_=)，我们可以把关键码值映射到数组中的不同位置。设计散列系统的目标是对于任一个关键码值Key，都能通过某散列函数的计算来得到一个数组中的存储下标，使得该位置存储值Value。这样一来就很可能出现不同的关键码值对应同一个数组下标的情况，因此设计冲突解决策略也是必须的。一种很容易想到的解决冲突的策略是，每当要存储一个关键值为Key的数据时，首先判断计算出的存储下标处是否已经存储了一个数据，如果是则将下标值进行“+1”操作，继续判断，直到判断为否时存入数据。根据以上原理我们可以设计一个简单的程序来模拟哈希表的实现（这里假设Key和Value的数据类型都是int）

public class HashDemo {    static int size = 1000;    static int[] hash = new int[size];    int currsize = 0;    int Key, Value;    static {        for (int i = 0; i < size; i++) {            hash[i] = -1;        }    }    // 构造方法    public HashDemo(int Key, int Value) {        this.Key = Key;        this.Value = Value;    }    public HashDemo() {}    // 计算hashcode    public int hashcode(int Key) {        int index = Key % size;        if (currsize == size) {            return -1;        } else {            while (index >= 0 && index < size && hash[index] != -1) {                index++;                if (index == size - 1) {                    index++;                }            }            return index;        }    }    // 往HashDemo中插入测试数据    public boolean put(int Key, int Value) {        int index = hashcode(Key);        if (index == -1 || index < 0 || index >= size)            return false;        else {            hash[index] = Value;            return true;        }    }    public void Tester() {        HashDemo hd = new HashDemo();        long starttime = System.currentTimeMillis();        for (int i = 0; i < 100000; i++) {            hd.put(i * i, i * i);        }        long endtime = System.currentTimeMillis();        System.out.println("100000次put所用时间:" + (endtime - starttime) + "ms");            }}

二、java中hashmap的具体实现

import java.util.HashMap;public class HashTest {    public void Tester(){        HashMap<Integer,Integer> hm=new HashMap<Integer,Integer>();        long starttime=System.currentTimeMillis();        for(int i=0;i<1000000;i++){            Integer n=new Integer(i);            hm.put(n*n,n*n );        }        long endtime=System.currentTimeMillis();        System.out.println("100000次put所用时间:"+(endtime-starttime)+"ms");        starttime=System.currentTimeMillis();        for(int i=0;i<1000000;i++){            Integer n=new Integer(i);            Integer m=hm.get(n*n);        }        endtime=System.currentTimeMillis();        System.out.println("100000次get所用时间:"+(endtime-starttime)+"ms");        starttime=System.currentTimeMillis();        for(int i=0;i<1000000;i++){            Integer n=new Integer(i);            hm.remove(n*n);        }        endtime=System.currentTimeMillis();        System.out.println("100000次remove所用时间:"+(endtime-starttime)+"ms");    }

可以看到使用java中自带的hashmap类执行put操作时，和上述思路所花费的时间有较大的出入，并且可以发现多次put和get操作所花费的时间也有较大的差别。通过查看源代码其实不难发现，java中的哈希表中每一个位置不会只存储一个元素，如果有多个Key值计算出来的hashcode结果是相同的，则这几个元素并不会移动存储的位置，也就是说，hashcode一旦被计算出来，就不会在改变。那么多个数据是怎么存储在数组的一个位置上呢，其实很简单，我们可以联想数据结构中的“图”，其中有一种表示方法叫做临接表表示法，将存储在同一位置的数据用链表的形式连接起来来进行存储，其实HashMap有一个叫做Entry的内部类，它用来存储key-value对。```

由于put时每一次都要实例化Entry内部类的对象，所以put方法要使用比get方法更久的时间。

三、hashcode的计算方法

由于java中有许多的数据类型，而且有时传入的Key是一个类的对象。所以hashcode的计算并不是那么容易。在设计一个类的时候，很可能要重写类的hashCode()方法，根据哈希表的特点，重写的hashCode()方法需要遵守以下准则：            ①同一个对象调用hashCode()时，应返回相同的值            ②若两个对象通过equals()方法比较返回true的时候，两个对象的hashCode()方法应返回相同的值            ③对象调用equals()方法参与比较的值，都应该拿来计算hashCode()对象中不同的值对应不同的计算方法：```

将所有的数据计算出来的hashCode相加即为该对象的hashCode();为了避免重复，可以让各个数据乘以不同的权值后再相加。