java——HashMap

头顶秃成一缕光

已于 2025-03-29 14:53:57 修改

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文章标签： java 开发语言

于 2024-11-23 19:41:31 首次发布

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11.HashMap的扩容操作是怎么实现的？

11.1 JDK1.7扩容

11.2 JDK1.8扩容

最后：

前言：

在 Java 编程的浩瀚世界中，数据结构的选择和运用至关重要。而 HashMap 作为 Java 集合框架中的一个核心数据结构，在众多应用场景中发挥着举足轻重的作用。

1.创建Map的对象

Map<String, String> m = new HashMap<>();//这里要用MAp的实现类HashMap来创建新的对象

2.添加元素

m.put("郭靖", "黄蓉");
m.put("韦小宝", "沐剑屏");
m.put("尹志平", "小龙女");

String result = m.put("韦小宝", "霜儿");
//此时霜儿就会把沐剑屏给覆盖
//返回的String的值会是被覆盖的沐剑屏，如果说没有被覆盖的值，就会返回null

System.out.println(result);

System.out.println("-------------------");

3.删除元素

String result1 = m.remove("郭靖");
System.out.println(result1);//返回的是他的”值“，也就是黄蓉，如果删除的是黄蓉，返回的是null,对集合中的元素没有影响
System.out.println("--------------remove------------");

4.清空数据

m.clear();

5.判断是否包含

//判断键是否存在
boolean result3 = m.containsKey("郭靖");
System.out.println(result3);
//判断值是否存在
boolean result4 = m.containsValue("小龙女");
System.out.println(result4);

6.获取集合的长度

int Size=m.size();
System.out.println(Size);
System.out.println(m);

7.迭代器

Iterator<String> it = keys.iterator();
while (it.hasNext()) {
    String key = it.next();//获取他的键
   String s= m.get(key);//获取它的值
    System.out.println(key+"="+s);
}
System.out.println("-----------------");

8.增强for

for (String k : keys) {
    String s = m.get(k);
    System.out.println(k+"="+s);
}

9.Lamdba表达式

map.forEach(( student,  s)-> System.out.println(student+" "+s));

10.Enterset方法

Set<Map.Entry<student, String>> entries = map.entrySet();//将集合中的每一个键值对提取出来放到新的set集合中
for (Map.Entry<student, String> entry : entries) {
    student key=entry.getKey();
    String str1=key.toString();
    String str = entry.getValue();
    System.out.println(str1+"="+str);
}

11.HashMap的扩容操作是怎么实现的？

不管是JDK1.7或者JDK1.8 当put方法执行的时候，如果table为空，则执行resize()方法扩容。默认长度为16。

11.1 JDK1.7扩容

条件：发生扩容的条件必须同时满足两点

1.当前存储的数量大于等于阈值
2.发生hash碰撞

因为上面这两个条件，所以存在下面这些情况

就是hashmap在存值的时候（默认大小为16，负载因子0.75，阈值12），可能达到最后存满16个值的时候，再存入第17个值才会发生扩容现象，因为前16个值，每个值在底层数组中分别占据一个位置，并没有发生hash碰撞。
当然也有可能存储更多值（超多16个值，最多可以存26个值）都还没有扩容。原理：前11个值全部hash碰撞，存到数组的同一个位置（这时元素个数小于阈值12，不会扩容），后面所有存入的15个值全部分散到数组剩下的15个位置（这时元素个数大于等于阈值，但是每次存入的元素并没有发生hash碰撞，所以不会扩容），前面11+15=26，所以在存入第27个值的时候才同时满足上面两个条件，这时候才会发生扩容现象。
特点：先扩容，再添加（扩容使用的头插法）

缺点：头插法会使链表发生反转，多线程环境下可能会死循环

扩容之后对table的调整：

table容量变为2倍，所有的元素下标需要重新计算，newIndex = hash (扰动后) & （newLength - 1）

11.2 JDK1.8扩容

条件：

当前存储的数量大于等于阈值
当某个链表长度>=8，但是数组存储的结点数size() < 64时
特点：先插后判断是否需要扩容（扩容时是尾插法）

缺点：多线程下，1.8会有数据覆盖

举例：

线程A：往index插，index此时为空，可以插入，但是此时线程A被挂起
线程B：此时，对index写入数据，A恢复后，就把B数据覆盖了

扩容之后对table的调整：

table容量变为2倍，但是不需要像之前一样计算下标，只需要将hash值和旧数组长度相与即可确定位置。

如果 Node 桶的数据结构是链表会生成 low 和 high 两条链表，是红黑树则生成 low 和 high 两颗红黑树
依靠 (hash & oldCap) == 0 判断 Node 中的每个结点归属于 low 还是 high。
把 low 插入到新数组中当前数组下标的位置，把 high 链表插入到新数组中 [当前数组下标 + 旧数组长度] 的位置
如果生成的 low，high 树中元素个数小于等于6退化成链表再插入到新数组的相应下标的位置