你真的了解HashMap吗？

原创 已于 2022-04-14 15:23:45 修改 · 853 阅读 · 0 ·
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#java #hash

于 2022-04-14 11:29:07 首次发布
HashMap是一种基于哈希表的数据结构，用于快速查找Key-Value对。它在JDK1.7及之前采用数组+链表，1.8后引入红黑树，优化了冲突处理。HashMap的初始容量为16，且容量必须为2的幂，以保证索引值在范围内并减少哈希碰撞。其容量会根据实际需求自动调整，但最大不超过2的30次方。

在这里插入图片描述

如图，是所有要讲解的内容，当你掌握图中思维导图，你对HashMap掌握的也就差不多了，今天先讲解前面三个部分。

1.什么是Hash？Hash表？Hashcode？

  1. Hash，一般称作散列或者哈希，是把任意长度的输入通过散列算法变成固定长度的输出。

  2. ​Hash表，一般叫散列表或者哈希表，是根据关键码值(Key，Value)而直接进行访问的数据结构。也就是说，他通过关键码值映射到表中一个位置来访问记录，已加快查找的速度。‘

  3. ​HashCode,一般叫做哈希码，并不是完全唯一的，对象相同，哈希码一定相同，但是哈希码相同，对象不一定相同。

​2.HashMap的数据结构？

  1. ​jdk1.7以及之前：数组加链表
  2. ​jdk1.8以及之后：数组加(链表或者红黑树)

3.HashMap容量？

HashMap默认容量大小为16，上限是2的30次方，当你指定容量大小的时候，如果超过最大值，会默认赋值最大值，否则会取大于等于你当前值最小的2的次方值。

​提问:为什么HashMap内部大小要设置2的次方？

  1. &运算速度速度比%快
  2. 能保证索引值在HashMap容量范围内
  3. (size - 1)& hash值是分布均匀的，可以减少hash碰撞




知是行之始，行是知之成

HashMap源码你真的懂了吗？
qxl288882的博客
02-11 706
今天我们来说一说，HashMap的源码到底是个什么？ 面试大厂这方面一定会经常问到，很重要的。以jdk1.7 为标准 先带着大家过一遍 是由数组、链表组成 ， 　　数组的优点是：每个元素有对应下标，从 0开始，相互对应的值 所以它查询快，增删慢 　　链表的优点是：一个一个元素相互指向， 所以它查询慢，增删快，为什么快呢 举例如果删除，就会直接根据指向找到对应元素修改一下对应指向，并对元素进行回收。　 jdk1.8时出现了红黑树的概念 　 　红黑树：参考博客：红黑树(一)之 原理和算...
面试官的最爱：HashMap 扩容原理你真的懂吗？
孤芳不自赏
12-29 1068
HashMap 的扩容是当元素数量超过阈值时触发的，默认会将容量翻倍。扩容过程中，每个键值对会重新计算哈希值并转移到新数组中。Java 8 对链表和红黑树进行了优化，使扩容效率更高。
HashMap：为什么容量总是为2的n次幂
hxt的博客
03-06 5146
HashMap：为什么容量总是为2的n次幂 1）、HashMap是根据key的hash值决定key放到哪个桶中，通过tab[i = (n - 1) & hash]公式计算得出 这里的n是HashMap的容量，因为n永远是2的次幂，所以n - 1通过二进制表示，永远都是末尾连续1的形式表示（如00001111、00000011），当(n - 1) 和hash做与运算时，会保留hash中后x位...
HashMap你真的了解吗?
TimeFriends
07-12 1782
JAVA HashMap 类实现了接口 Map。该接口的主要方法有：HashMaps 使用一个内部类来存储数据：Entry。这个条目是一个简单的键值对，有两个额外的数据：这是 JAVA 7 中的 Entry 实现的一部分：HashMap 将数据存储到多个条目的单链表（也称为桶或箱）中。所有列表都注册在一个 Entry 数组（Entry[] 数组）中，这个内部数组的默认容量是 16。 下图显示了具有可为空条目数组的 HashMap 实例的内部存储。每个Entry可以链接到另一个...
你真的了解hashmap吗？
没有进步就是退步
12-06 479
整理了一些关于hashmap的面试题。 为什么在链式长度为8的时候才构建红黑树
恕我直言，你真的了解HashMap吗？
程序员麦冬的博客（公众号同名）
09-10 775
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Python 中有 hashmap 吗？
cda2024的博客
10-18 542
Python，以其优雅简洁的语法和强大的功能深受广大开发者的喜爱。对于很多开发者来说，Python几乎能满足日常工作的所有需求。然而，在众多Python使用者中，时常会听到这样的疑问：“Python中有hashmap吗？”本文将详细探讨这个问题，并试图解答大家心中的疑惑。
你真的懂HashMap吗？？？
qq_34949319的博客
12-12 1350
作为一名Java开发攻城狮，相信大家对HashMap都不陌生，为什么HashMap那么重要呢？我认为主要有两个原因：一是常用，HashMap是我们日常开发作业中出现频率非常高的一个工具，而且它效率比较高。二是常问，几乎90%以上的初中级Java面试都会问HashMap。那你真的懂HashMap吗？
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Zone
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你真的了解IdentityHashMap与HashMap区别吗？ 很多人不晓得IdentityHashMap的存在，其中不乏工作很多年的Java开发者，他们看到就说是第三方jar包，实际上它是Jdk源码自带的集合类。 那它们有何区别呢？ 趣答： 穿同样颜色衣服的双胞胎(HashMap) 穿不同颜色双胞胎弟弟(IdentityHashMap) HashMap 对于
谈一谈你对HashMap的理解？
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HashMap都在用，原理你真的了解吗？
程序大视界
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1、HashMap基本源码实现 以jdk1.8为例，hashMap是继承了AbstractMap抽象类，而AbstractMap抽象类是实现了Map接口的。Map是jdk中util工具集合系列包中基本的数据结构，如下所示： HashMap继承AbstractMap，AbstractMap实现Map接口 HashMap继承AbstractMap抽象类： public class Hash...
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你真的知道HashMap扩容条件和红黑树升级退化的条件吗？
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在 Java 中，缓冲区（Buffer） 是一块用于临时存储数据的内存区域，核心作用是协调数据生产者和消费者的速度差异，减少频繁 I/O 操作或数据拷贝的开销，提升程序性能。它本质是 “数据中转站”，避免了直接对原始数据源（如文件、网络流、数组）的频繁读写，通过 “批量处理” 优化效率。
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什么是HashMap？
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<think>首先，用户的问题是关于HashMap的定义。用户说：“我想了解HashMap的定义 请问HashMap的定义”。所以，我需要专注于回答HashMap的定义。 我有几个引用，但这些引用是关于HashMap的讨论，我需要从中提取HashMap的定义。用户指定了系统级指令，包括使用中文回答、格式化数学表达式等，但HashMap定义不涉及数学，所以不需要数学格式。 关键指令： - 回答结构清晰，逐步解决问题。 - 尽量保证回答真实可靠。 - 生成相关问题。 - 在引用的段落末尾自然地添加引用标识。 从引用中提取HashMap定义： - 引用[1]：提到“HashMap实现了Map接口，继承AbstractMap。其中Map接口定义了键映射到值的规则，而AbstractMap类提供 Map 接口的骨干实现”。引用[1]还讨论了构造函数等。 - 引用[2]：解释了Map和HashMap的区别，“Map是一个interface， HashMap是一个class 是Map的一个实现”。 - 引用[4]：类似地，“HashMap实现了Map接口，继承AbstractMap”。 - 引用[5]：展示了HashMap的用法示例。 所以，HashMap的定义是：HashMap是Java中的一个类，它实现了Map接口，用于存储键值对（key-value pairs），允许键和值都为null（基于引用[3]），并且提供高效的查找、插入和删除操作。 结构化回答： - 先简明扼要地定义HashMap。 - 然后解释其关键特征，如实现Map接口、继承AbstractMap、线程不安全、允许null键值等。 - 引用相关信息时添加引用标识。 例如： - HashMap是Java集合框架中的一个类，它实现了Map接口，用于存储键值对映射[^1]。 - 详细信息：[^1]提到HashMap继承自AbstractMap类。 最后，生成相关问题： - 基于用户的问题，可能的后续问题包括： 1. HashMap和HashTable的区别？ 2. HashMap如何处理冲突？ 3. HashMap的性能如何？ 4. HashMap的常用方法？ 5. 为什么HashMap允许null键值？ 用户指令说“生成相关问题”，所以我需要在回答末尾添加相关问题部分。 完整回答结构： 1. 清晰定义HashMap。 2. 逐步解释关键点。 3. 自然地添加引用。 4. §§相关问题§§部分。 回答： HashMap是Java中的一个类，位于java.util包中。它实现了Map接口，继承自AbstractMap类，用于存储键值对（key-value pairs）。HashMap允许键（key）和值（value）为null，并且提供快速的查找、插入和删除操作[^1][^4]。 关键特征： - 实现Map接口：这意味着HashMap遵循Map的契约，支持键值对的存储和操作[^2]。 - 继承AbstractMap：AbstractMap提供了Map接口的默认实现，减少了实现工作[^4]。 - 线程不安全：HashMap不是线程安全的类，如果在多线程环境中使用，可能导致并发问题[^3]。 - 允许null键值：HashMap允许键和值为null，而HashTable不允许[^3][^5]。 HashMap通过哈希表（hash table）实现，使用数组和链表（或红黑树在JDK 1.8及之后）来处理哈希冲突[^1]。 相关问题： 1. HashMap和HashTable的主要区别是什么？ 2. HashMap如何处理哈希冲突？ 3. 为什么HashMap在多线程环境下不安全？ 4. HashMap的常用方法有哪些？ 5. HashMap的加载因子和扩容机制是怎样的？ 确保引用正确： - 定义部分引用[1][^1] and [4][^4]. - 特征部分引用[2][^2], [3][^3], [5][^5]. 最终输出。 </think>### HashMap的定义 HashMap是Java集合框架中的一个核心类，用于存储键值对（key-value pairs）的数据结构。它位于`java.util`包中，实现了`Map`接口并继承自`AbstractMap`类。HashMap的核心功能是提供高效的键值映射，允许键（key）和值（value）为`null`，并支持快速的插入、删除和查询操作[^1][^4]。 #### 关键特征详解 1. **实现Map接口**： HashMap遵循`Map`接口的规范，定义了键值对的存储规则。这意味着它支持基本操作如`put(key, value)`（添加键值对）、`get(key)`（获取值）和`remove(key)`（删除键值对）。Map接口定义了键值映射的逻辑，HashMap作为具体实现提供了高效的执行[^2][^4]。 2. **继承AbstractMap类**： AbstractMap提供了Map接口的骨干实现，简化了HashMap的开发。例如，它默认实现了部分Map方法（如`equals()`和`hashCode()`），减少重复代码。但HashMap覆盖了这些方法以实现特定优化[^1][^4]。 3. **数据结构与哈希机制**： HashMap底层使用数组（称为Entry数组或Node数组）和链表（或红黑树，在JDK 1.8+）来处理哈希冲突。每个键通过哈希函数（hash function）计算索引位置，如果多个键哈希到相同索引，它们会被存储在链表结构中（JDK 1.8后当链表过长时转为红黑树，提升查询效率）[^1][^3]。 4. **允许null键值**： 与HashTable不同，HashMap允许键或值为`null`。HashMap对`null`键特殊处理（其哈希码为0），不会抛出异常，这增加了灵活性[^3][^5]。 5. **线程不安全**： HashMap不是线程安全的类（如引用[3]所述），在多线程环境中未加锁的`put()`或`get()`操作可能导致数据不一致。推荐在并发场景使用`ConcurrentHashMap`或`HashTable`[^3]。 6. **初始化与扩容**： - 默认初始容量为16，加载因子为0.75（表示当容量达到75%时触发扩容）。 - 扩容时大小翻倍（例如16变为32），以保持高效的操作性能。扩容临界点通过`capacity * loadFactor`计算[^1][^3]。 #### 简单示例 以下代码展示了HashMap的基本定义和使用： ```java import java.util.HashMap; import java.util.Map; public class HashMapExample { public static void main(String[] args) { // 定义HashMap：键为String类型，值为Object类型 Map<String, Object> map = new HashMap<>(); // 添加键值对：允许null键和null值 map.put("name", "zhangsan"); map.put("age", 20); map.put(null, "who"); // null键 map.put("info", null); // null值 // 获取值 System.out.println(map.get("name")); // 输出: zhangsan } } ``` 此示例体现了HashMap的灵活性和易用性：定义时推荐使用接口类型`Map`（面向接口编程），但实现基于`HashMap`类[^2][^5]。 HashMap因其高效性（平均时间复杂度为$O(1)$）被广泛应用于缓存、数据索引等场景[^1][^3]。如果您有更多具体问题，欢迎继续提问！
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