Hash总结

2019-08-13  本文已影响0人  暑水

HashMap

原文链接:https://www.cnblogs.com/peizhe123/p/5790252.html

HashMap里面没有出现hash冲突时,没有形成单链表时,hashmap查找元素很快,get()方法能够直接定位到元素,但是出现单链表后,单个bucket 里存储的不是一个 Entry,而是一个 Entry 链,系统只能必须按顺序遍历每个 Entry,直到找到想搜索的 Entry 为止——如果恰好要搜索的 Entry 位于该 Entry 链的最末端(该 Entry 是最早放入该 bucket 中),那系统必须循环到最后才能找到该元素。

在Java中,HashMap的实现采用了(数组 + 链表 + 红黑树)的复杂结构,数组的一个元素又称作桶。

在添加元素时,会根据hash值算出元素在数组中的位置,如果该位置没有元素,则直接把元素放置在此处,如果该位置有元素了,则把元素以链表的形式放置在链表的尾部。

当一个链表的元素个数达到一定的数量(且数组的长度达到一定的长度)后,则把链表转化为红黑树,从而提高效率。

数组的查询效率为O(1),链表的查询效率是O(k),红黑树的查询效率是O(log k),k为桶中的元素个数,所以当元素数量非常多的时候,转化为红黑树能极大地提高效率。

当创建 HashMap 时,有一个默认的负载因子(load factor),其默认值为 0.75,这是时间和空间成本上一种折衷:增大负载因子可以减少 Hash 表(就是那个 Entry 数组)所占用的内存空间,但会增加查询数据的时间开销,而查询是最频繁的的操作(HashMap 的 get() 与 put() 方法都要用到查询);减小负载因子会提高数据查询的性能,但会增加 Hash 表所占用的内存空间。

Java7扩容时,遍历每个节点,并重新hash获得当前数组的位置并添加到链表中;Java8进一步做了优化,将元素的hash和旧数组的大小(大小为2次幂)做与运算,为0则表示数组位置不变,不为0则表示需要移位,新位置为原先位置+旧数组的小大(新数组大小为旧数组翻倍),并将当前链表拆分为两个链表,一个链表放到原先位置,一个链路放到新位置,效率比Java7高。额外提一点,Java的链表节点数超过8个时,会将链表转化为红黑树,当hash命中很低时,效率比Java7高很多,

HashMap基于哈希表的 Map 接口的实现。此实现提供所有可选的映射操作,并允许使用 null 值和 null 键。(除了不同步和允许使用 null 之外,HashMap 类与 Hashtable 大致相同。)此类不保证映射的顺序,特别是它不保证该顺序恒久不变。

值得注意的是HashMap不是线程安全的,如果想要线程安全的HashMap,可以通过Collections类的静态方法synchronizedMap获得线程安全的HashMap。

Map map = Collections.synchronizedMap(new HashMap());

HashMapde 一些关键属性:

transient Entry[] table;//存储元素的实体数组
 
transient int size;//存放元素的个数
 
int threshold; //临界值   当实际大小超过临界值时,会进行扩容threshold = 加载因子*容量

 final float loadFactor; //加载因子
 
transient int modCount;//被修改的次数
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