为什么HashMap链表长度超过8会转成树结构

最新推荐文章于 2024-11-18 09:56:44 发布
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探讨JDK1.8中HashMap在链表长度达到8时转换为红黑树的优化策略，及其在长度降至6时转回链表的原因，旨在减少转换频率，提升效率。

HashMap在JDK1.8及以后的版本中引入了红黑树结构，若桶中链表元素个数大于等于8时，链表转换成树结构；若桶中链表元素个数小于等于6时，树结构还原成链表。因为红黑树的平均查找长度是log(n)，长度为8的时候，平均查找长度为3，如果继续使用链表，平均查找长度为8/2=4，这才有转换为树的必要。链表长度如果是小于等于6，6/2=3，虽然速度也很快的，但是转化为树结构和生成树的时间并不会太短。

还有选择6和8，中间有个差值7可以有效防止链表和树频繁转换。假设一下，如果设计成链表个数超过8则链表转换成树结构，链表个数小于8则树结构转换成链表，如果一个HashMap不停的插入、删除元素，链表个数在8左右徘徊，就会频繁的发生树转链表、链表转树，效率会很低。

转：https://blog.youkuaiyun.com/xingfei_work/article/details/79637878

【java】为什么HashMap桶中节点个数超过8才转为红黑树?
九师兄
03-06 1339
1.概述 问题: 为什么HashMap桶中节点个数超过8才转为红黑树? 8这个阈值定义在HashMap中，针对这个成员变量,在源码的注释中只说明了8是bin (bin就是bucket(桶)) 从链表转成树的阈值，但是并没有说明为什么是8？ 在HashMap中有一段注释说明: 我们继续往下看: 因为树节点的大小大约是普通节点的两倍，所以我们只在箱子包含足够的节点时才使用树节点(参见 TREEIFY_THRESHOLD)。当它们变得太小(由于删除或调整大小)时，就会被转换回普通的桶。在使用分布良好的用户ha.
源码分析---HashMap中链表和红黑树的转换阈值
拾遗阁
12-05 3090
HashMap JDK1.8 以前HashMap的实现是 数组+链表 JDK1.8 开始HashMap的实现是 数组+链表+红黑树 JDK1.8以前，HashMap实际上是一个“链表散列”的数据结构，即数组和链表的结合体。 从上图中可以看出，HashMap 底层就是一个数组结构，数组中的每一项又是一个链表。当新建一个 HashMap 的时候，就会初始化一个数组。 JDK1.8后，HashMa...
阿里P7岗位面试，面试官问我：为什么HashMap底层树化标准的元素个数是8
07-06 1456
前言 先声明一下，本文有点标题党了，像我这样的菜鸡何德何能去面试阿里的P7岗啊，不过，这确实是阿里p7级岗位的面试题，当然，参加面试的人不是我，而是我部门的一个大佬。他把自己的面试经验分享给了我，也让我间接体会下阿里级别的面试难度，这样算起来，我也勉强算是经历面试过阿里P7的岗位的人吧，顿时感觉信心暴涨。 常见的面试题 对于HashMap，我们再熟悉不过了，日常开发最常用的Java集合类就是它了，而且面试的时候对于HashMap知识点基本是必问的，就拿我之前的面试经历来看，问的最多的无非是这么几个： 1、
为什么HashMap链表长度超过8会转成红黑树结构
一刀的博客
08-31 2230
底层数据结构： JDK1.8 以后的 HashMap 在解决哈希冲突时有了较大的变化，当链表长度大于阈值（默认为8）时，将链表转化为红黑树，以减少搜索时间。 为什么HashMap链表长度超过8会转成红黑树结构？ 红黑树的插入、删除和遍历的最坏时间复杂度都是log(n)， log(6)=2.6 链表 8/2=4 红黑树 log(8)=3 2.由频率表可以看出，桶的长度超过8的概率非常非常...
阿里面试题：为什么HashMap链表转红黑树的阈值为8呢
周沐子
11-18 1689
这段话的意思是：因为树节点(TreeNodes)所占的空间是普通节点Node的两倍，所以我们只有在桶中包含足够的节点时才使用树节点(请参阅TREEIFY_THRESHOLD)(只有在同一个哈希桶中的节点数量大于等于TREEIFY_THRESHOLD时，才会将该桶中原来的链式存储的节点转化为红黑树的树节点)。事实上，链表长度超过 8 就转为红黑树的设计，更多的是为了防止用户自己实现了不好的哈希算法时导致链表过长，从而导致查询效率低，而此时转为红黑树更多的是一种保底策略，用来保证极端情况下查询的效率。
「每天一道面试题」为什么HashMap链表长度超过8会转成树结构？
weixin_33877092的博客
03-07 2514
HashMap在JDK1.8及以后的版本中引入了红黑树结构，若桶中链表元素个数大于等于8时，链表转换成树结构；若桶中链表元素个数小于等于6时，树结构还原成链表。因为红黑树的平均查找长度是log(n)，长度为8的时候，平均查找长度为3，如果继续使用链表，平均查找长度为8/2=4，这才有转换为树的必要。链表长度如果是小于等于6，6/2=3，虽然速度也很快的，但是转化为树结构和生成树的时间并不会太短。还...
为什么HashMap底层树化标准的元素个数是8
dongcheng_2015的博客
05-27 768
本文源自转载：阿里P7岗位面试，面试官问我：为什么HashMap底层树化标准的元素个数是8 目 录 一、一般的面试题 二、HashMap的基本知识点 三、为什么要转成红黑树呢？ 四、为什么树化标准是8个 五、hash方法 六、为什么退化为链表的阈值是6 一、一般的面试题 对于HashMap，我们再熟悉不过了，日常开发最常用的Java集合类就是它了，而且面试的时候对于HashMap知识点基本是必问的，就拿我之前的面试经历来看，问的最多的无非是这么几个： 1、HashMap的...
为什么HashMap中链表转红黑树的阀值是8？
ch503922135的专栏
04-17 1906
在JDK1.8以后，HashMap中引入红黑树，主要原因为： 当一个桶(Bucket)中的元素过度填充时，链表的查找效率将会大大下降，因此在适当的时候，转换链表为红黑树，可以在桶过度填充时提高查询效率。 那么，为什么HashMap中链表转红黑树的阀值是8？ 通过阅读源码，我们可以在HashMap的源码中发现如下一段说明 /* * Implementation notes. ...
二、面试题之集合
qq_50551587的博客
04-01 364
集合主要分为两大系列Collection接口和Map接口，Collection 表示一组对象，Map表示一组映射关系或键值对。 Colletion的子接口有List、Set和Queue，List的实现类有ArrayList、LinkedList、Vector， Set的实现类有HashSet和TreeSet，Map的实现类有HashMap、Hashtable和TreeMap， LinkedHashMap是HashMap的子类，Properties是HashTable的子类。 Vector、HashTable
为什么Map桶【链表】中个数超过8才转为红黑树
清风追梦enjoy的专栏
08-19 2904
要弄明白这个问题，我们首先要明白为什么要转换，这个问题比较简单，因为Map中桶的元素初始化是链表保存的，其查找性能是O(n)，而树结构能将查找性能提升到O(log(n))。当链表长度很小的时候，即使遍历，速度也非常快，但是当链表长度不断变长，肯定会对查询性能有一定的影响，所以才需要转成树。至于为什么阈值是8，我想，去源码中找寻答案应该是最可靠的途径。 --------------------...
HashMap的树化因子为什么是8
Jsd_gao的博客
05-29 909
网上主流的答案： 红黑树的平均查找长度是log(n)，如果长度为8，平均查找长度为log(8)=3，链表的平均查找长度为n/2，当长度为8时，平均查找长度为8/2=4，红黑树的查找效率更高，这才有转换成树的必要； 链表长度如果是小于等于6，6/2=3，而log(6)=2.6，虽然速度也很快的，但是转化为树结构和生成树的时间并不会太短 这个答案是从查找效率的角度解释的，这种解释虽然有一定的合理性，但并不是设计者真正的想法 真正的原因——JDK设计者的解释 摘自HashMap源码中的Implementation
为什么Hash Map中的单链表元素超过8个，就会变成红黑树？
XRT_knives的博客
10-08 1600
为什么Hash Map中的单链表元素超过8个，就会变成红黑树？
为什么HashMap链表长度超过8会转成树结构？为什么初始容量是16？负载因子是0.75？
heting717的博客
01-08 2252
为什么HashMap链表长度超过8会转成树结构？ HashMap在JDK1.8及以后的版本中引入了红黑树结构，若桶中链表元素个数大于等于8时，链表转换成树结构；若桶中链表元素个数小于等于6时，树结构还原成链表。因为红黑树的平均查找长度是log(n)，长度为8的时候，平均查找长度为3，如果继续使用链表（链表的平均查找长度n/2），平均查找长度为8/2=4，这才有转换为树的必要。链表长度如果是小于等...
为什么HashMap桶(链表)的长度超过8才会转换成红黑树？
MoveFlower的博客
08-09 1638
https://blog.youkuaiyun.com/daiyuhe/article/details/89424736
hashmap为什么在链表长度大于8，且数组长度大于64时将链表转换为红黑树
qq_42949615的博客
04-30 7807
这个问题分两步分析： 1、为什么是链表长度大于8时 看一下源码解释 就是官方做过很多测试，发现链表长度在大于8以后再出现hash碰撞的可能性几乎为0，虽然转化为红黑树后，查找的效率会比链表高，但是转化红黑树这个过程是耗时的，而且在扩容时还要对红黑树重新的左旋右旋保持平衡，相对耗时，所以，阈值设置为8就是为了尽量减少hashmap中出现红黑树（hashmap中链表才是常态） 2、为什么数组长度大于64时 同样，先看一下源码怎么解释的 其实这个源码中解释的不清不楚，里边说最小应该为4*.
为什么HashMap桶(链表)的长度超过8才会转换成红黑树
qq_57828911的博客
03-28 2626
但是当链表越来越长时，就不得不牺牲空间了转换为红黑树了，因为链表太长的话，查询效率实在是太低了，即便红黑树占空间是链表的两倍，为了查询效率，也只能这样了。这是一个小于千万分之一的概率，通常我们的 Map 里面是不会存储这么多的数据的，所以通常情况下，并不会发生从链表向红黑树的转换。链表长度超过 8 就转为红黑树的设计，更多的是为了防止用户自己实现了不好的哈希算法时导致链表过长，从而导致查询效率低， 而此时转为红黑树更多的是一种保底策略，用来保证。那为什么非得为8呢，链表长度为7，9，不行吗？
concurrentHashMap 1.8 核心原理详解
weixin_42247563的博客
07-06 2208
concurrentHashMap 的底层实现数据结构 为 数组 + 链表 （红黑树） 当链表长度大于 8时会触发 链表转红黑树，但如果 数组长度小于 64时是通过扩容 将 数据进行再散列，降低链表长度来降低 1.8 的插入和查询效率低，JDK1.8 采用的是尾插法(每次都要遍历整个链表)进行数据插入的，所以插入和查询效率当 链表长度小于等于8时，链表的效率是要高于红黑树O(log(n))时间复杂度的 （1）. 并发扩容 table 迁移数据并发 创建新数组为旧数组长度的 2 倍 n ...
为什么 Map 桶中超过 8 个才转为红黑树？
vincent_wen0766的博客
09-14 821
JDK1.8 的 HashMap 和 ConcurrentHashMap 都有这样一个特点：最开始的 Map 是空的，因为里面没有任何元素，往里放元素时会计算 hash 值，计算之后，第 1 个 value 会首先占用一个桶（也称为槽点）位置，后续如果经过计算发现需要落到同一个桶中，那么便会使用链表的形式往后延长，俗称“拉链法”，如图所示 图中，有的桶是空的， 比如第 4 个；有的只有一个元素，比如 1、3、6；有的就是刚才说的拉链法，比如第 2 和第 5 个桶 当链表长度大于或等于阈值（默认为.
HashMap是链表大于8的时候会树化？还是大于等于8的时候会树化？
weixin_43705498的博客
11-07 394
在HashMap中，数组大于等于64的时候，且链表大于8的时候才会树化
hashmap中什么时候会使用到红黑树
最新发布
04-01
<think>好的，我现在需要回答用户关于Java HashMap中链表转换为红黑树的条件和场景的问题。首先，我得回忆一下HashMap的工作原理。HashMap在Java中是基于哈希表实现的，使用数组和链表来处理哈希冲突。当链表过长时，查询效率会下降，所以Java 8引入了红黑树来优化这个问题。 用户的问题具体是转换的条件及场景。根据之前的引用内容，我记得引用[1]和[2]提到，转换需要两个条件：链表长度达到8，并且数组的长度至少为64。如果不同时满足这两个条件，HashMap会选择扩容数组而不是转换为红黑树。这是因为红黑树虽然查询效率高（O(log n)），但结构更复杂，插入和删除成本较高。所以在元素较少时，链表可能更高效，而红黑树在数据量大时优势明显。 接下来需要解释为什么选择这两个条件。链表长度8是统计得出的阈值，因为在这种长度下，链表性能开始显著下降。而数组长度64是为了确保哈希表足够大，避免频繁扩容。如果数组小，扩容可能更有效，而不是转换成树结构。 然后，场景方面，用户可能需要知道何时会发生这种转换。例如，在高并发或大量数据插入导致哈希冲突严重时，链表变长，超过阈值就会转红黑树。这通常发生在哈希函数分布不均匀的情况下，导致多个键被映射到同一个桶。 另外，用户可能还想知道红黑树如何提升性能。红黑树的自平衡特性确保了最坏情况下的操作时间复杂度为O(log n)，比链表的O(n)好很多。但维护红黑树需要额外开销，所以只在必要时转换。 最后，确保回答符合用户的要求，引用正确的来源，如引用[1]和[2]，并可能涉及引用[3]中关于红黑树遍历的内容。需要结构清晰，分点说明条件和场景，同时解释背后的原理，帮助用户全面理解。</think>### Java HashMap链表转红黑树的条件及场景分析 #### 一、转换条件（需同时满足） 1. **链表节点数 ≥ 8** 当单个哈希桶中的链表节点数达到8时，触发树化检查。此阈值基于泊松分布概率计算，假设哈希函数良好时，链表长度达到8的概率仅为$0.00000006$[^1]。 2. **哈希表长度 ≥ 64** 若当前哈希表（数组）长度小于64，即使链表节点数达到8，也会优先通过扩容（数组翻倍）来减少哈希冲突，而非直接转换为红黑树[^2]。 #### 二、转换场景 1. **高哈希冲突场景** 当多个键的哈希值被映射到同一数组位置（桶）时，链表会不断增长。若冲突持续加剧（例如哈希函数设计不佳或数据分布特殊），链表长度超过阈值后触发转换。 2. **查询性能优化需求** 链表查询时间复杂度为$O(n)$，而红黑树可优化为$O(\log n)$。例如，当链表长度为8时，红黑树的最长搜索路径为$4$次（$2^3=8$），而链表需要遍历8次[^3]。 #### 三、设计原理 1. **不直接使用红黑树的原因** - **空间成本**：红黑树节点需维护父/子指针和颜色标记（占用额外内存）。 - **时间成本**：树化需重构数据结构，小规模数据下反而不如链表高效。 2. **阈值选择的权衡** - 链表长度8是统计学上平衡性能与空间的开销临界点。 - 数组长度64是避免频繁扩容与树化操作之间的折衷。 #### 四、退化机制 当红黑树节点数 ≤ 6时，会退化为链表，以降低维护成本。此机制通过`UNTREEIFY_THRESHOLD`控制。 #### 代码示例（HashMap树化逻辑片段） ```java // HashMap源码中的树化判断 if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) { treeifyBin(tab, hash); break; } // treeifyBin方法中的数组长度检查 if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY) resize(); // 优先扩容而非树化 else // 执行树化操作 ```
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