HashMap and HashSet

HashMap和HashSet

对于HashSet来说，系统采用Hash算法决定集合元素的存储位置，这样可以保证快速存，取集合元素；对于HashMap来说，系统将value当成key的附属，系统根据Hash算法来决定key的存储位置，这样可以保证快速存，取集合key，而value总是紧随key存储。

虽然集合号称存储的是Java对象，但实际上并不会真正将Java对象放入Set集合中，而只是在Set集合中保留这些对象的引用而已。也就是说，Java集合实际上是多个引用变量所组成的集合，这些引用变量指向实际的Java对象。

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

class Apple{

doubleweight;

public Apple(double weight){

this.weight = weight;

}

}

publicclass ListTest {

publicstaticvoid main(String[] args){

Apple t1 = new Apple(2.2);

Apple t2 =new Apple(1.8);

List<Apple> list = new ArrayList<Apple>(4);

list.add(t1);

list.add(t2);

System.out.println(list.get(0)==t1);

System.out.println(list.get(1)==t2);

}

}

Output:

true

true

ArrayList底层是基于数组实现的，也就是说ArrayList底层封装的是数组，每次创建时传入的int参数就是它包装的数组的长度；

对于HashMap而言，它的存储方式要比ArrayList复杂一些，采用所谓的”Hash算法”来决定每个元素的存储位置。

当执行程序map.put(“yuwen”,80.0)时，系统将调用”yuwen”的hashcode()方法得到其hashcode值――每个Java对象都有hashcode()方法，都可通过该方法获得它的hashcode的值。得到这个值后，系统会根据该hashcode值来决定该元素的存储位置。

HashMap在底层将key-value当成一个整体进行处理，这个整体就是一个Entry对象。HashMap底层采用一个Entry[]数组来保存所有的key-value对，当需要存储一个Entry对象时，会根据Hash算法来决定其存储位置；当需要取出一个Entry时，也会根据Hash算法找到其存储位置，直接取出该Entry。由此可见，HashMap之所以能快速存，取它所包含的Entry,完全类似于生活中，不同的东西要放在不同的位置，需要时才能快速找到它。

当创建HashMap时，有一个默认的负载因子(load factor)，其默认值为0.75.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功能，但会降低Hash表所占用的内存空间。

如果开始就知道HashMap会保存多个key-value对，可以在创建时就使用较大的初始化容器，如果Entry的数量一直不会超过极限容量(capacity*load factor)，HashMap就无需调用resize()方法重新分配table数组，从而保证较好的性能。当然，开始就将初始容量设置太高可能会浪费空间(系统需要创建一个长度为capacity的Entry数组)，因此创建HashMap时初始化容量设置也需要小心对待。对于HashSet而言，它是基于HashMap实现的。HashSet底层采用HashMap来保存所有元素。

import java.util.HashSet;

import java.util.Set;

class Name{

private Stringfirst;

private Stringlast;

public Name(String first,String last){

this.first = first;

this.last = last;

}

publicboolean equals(Object o){

if(this == o){

returntrue;

}

if(o.getClass() == Name.class){

Name n = (Name)o;

return n.first.equals(first) && n.last.equals(last);

}

returnfalse;

}

}

publicclass HashSetTest {

publicstaticvoid main(String[] args){

Set<Name> s = new HashSet<Name>();

s.add(new Name("abc","123"));

System.out.println(s.contains(new Name("abc","123")));

}

}

Output:

False

输出false的原因是因为HashSet判断两个对象相等的标准除了要求通过equals()方法比较返回的true之外，还要求两个对象的hashCode()返回值相等，上面的程序没有重写hashCode()方法。