Java面试题十四：HashMap

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结合问题：HashMap内部的结构是怎么样的？红黑树有什么特性？红黑树的时间复杂度是多少？理想中的HashMap的时间复杂度是多少？

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1、HashMap内部的结构是怎么样的？体现在哪里？

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数组的体现：

单项链表的体现：

红黑树的体现：

2、为什么HashMap的初始容量必须是2的倍数？

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/**

• The default initial capacity - MUST be a power of two.

*/

static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16

答案是为了方便实现"与"运算（&）

及时你传入的不是2的倍数，代码里也会自动帮你调整。

/**

• Returns a power of two size for the given target capacity.

*/

static final int tableSizeFor(int cap) {

int n = cap - 1;

n |= n >>> 1;

n |= n >>> 2;

n |= n >>> 4;

n |= n >>> 8;

n |= n >>> 16;

return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;

}

3、Node里面有个hash的整型参数，为什么要保存？

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键值对的意义自不用说，next是链表的标志，那么 int hash有什么用为什么要单独声明一个参数呢？

这是因为这个值的获取来之不易，经历了四个步骤才获取到，所以要保存一下：

1. 保证HashMap的容量capacity是2的倍数，

2. 获取存入值的HashCode

3. 将HashCode的高16位和低16进行与运算，得到result

4. 将上一步的result和（capacity-1）进行与运算。

static final int hash(Object key) {

int h;

return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);

}

3、什么情况下转为红黑树，代码体现？

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代码体现：

static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,

boolean evict) {

…

if ((e = p.next) == null) {

p.next = newNode(hash, key, value, null);

if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st

treeifyBin(tab, hash);

break;

}

…

}

4、红黑树有什么特性？红黑树的时间复杂度是多少？理想中的HashMap的时间复杂度是多少？

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4.1、红黑树有什么特性？

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4.2、红黑树的时间复杂度是多少？

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4.3、理想中的HashMap的时间复杂度是多少？

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O（logN）

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[https://blog.youkuaiyun.com/songzi1228/article/details/99974540](()

HashMap底层是数组+链表，链表数据超过8个转为红黑树。不是线程安全的。作为对比，HashTable是线程安全的，因为HashTable对外提供的方法都加上了synchronized。

6、谈一下hashMap中什么时候需要进行扩容，扩容resize()又是如何实现的？

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/**

• The load factor used when none specified in constructor.

*/

static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

/**

• The next size value at which to resize (capacity * load factor).

• @serial

*/

int threshold;

// threshold 赋值

final Node<K,V>[] resize() {

…

newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);

threshold = newThr;

…

}

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,