1、简述
HashMap 是 Java 中最常用的数据结构之一,它以键值对的形式存储数据,允许快速的插入、删除和查找操作。在 JDK 1.8 之前,HashMap 主要是基于数组加链表的结构实现的。然而,在面对大量哈希冲突时(即多个键的哈希值相同时),链表可能会变得非常长,导致查询效率从 O(1) 退化为 O(n)。为了优化这种情况,JDK 1.8 对 HashMap 进行了几个重要的改进,主要包括引入红黑树(Red-Black Tree)和哈希算法的改进。本文将详细讲解这些优化及其背后的设计思路。
2、JDK 1.8 之前的 HashMap 实现
在 JDK 1.8 之前,HashMap 使用数组和链表的组合结构。当我们插入一个元素时,它首先通过键的哈希值确定数组中的位置(称为桶),如果该位置存在其他元素,新的键值对将被追加到该位置的链表上。
这种结构的优点是简单易实现,且在键分布均匀的情况下性能很好。但在极端情况下,如果大量的键映射到了同一个位置(哈希冲突),链表的长度会增长