简述哈希表

尼古丁真

已于 2022-08-14 23:22:37 修改

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文章标签： java

于 2022-08-14 23:20:38 首次发布

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3、HashSet底层其实是HashMap

四、为什么Map集合和Set集合存入数据不会重复？

五、总结

六、补充：扩容规则

一、什么是哈希表？

哈希表也叫散列表，哈希表是一种数据结构，它提供了快速的插入操作和查找操作，它的本质就是支持随机查询的数组，即可以根据关键字快速查找值的一种数组，也就是散列表。哈希表实现的关键就是哈希函数，所谓的哈希函数是一种建立查询表的方法，它将key值映射为一种索引号的方法。

二、哈希表有什么缺点？

哈希表是基于数组的，我们知道数组创建后扩容成本比较高，所以当哈希表被填满时，性能下降的比较严重。

三、哈希表在Java中的体现

在Java中哈希表被应用在Map集合的编写中，我们所学的LinkedHashMap，Hashtable，HashMap，在set集合中也有哈希表的体现，如LinkedHashset，Hashset，他们的底层都使用了哈希表。

1、哈希表在Map集合中的体现

Map<K,V>接口：

                        特点：1.一个元素由K,V两个部分组成
                                   2.K,V可以是任意的引用数据类型
                                   3.K不能重复

HashMap：无序。底层的数据结构是哈希表
构造方法：
public HashMap();

LinkedHashMap：有序。底层的数据结构是链表+哈希表
构造方法：
public LinkedHashMap();

2、哈希表在Set集合中的体现

Set接口：
特点：1.没有索引值
2.不能重复

HashSet：无序：新增顺序和取出顺序不一定一致
构造方法：
public HashSet();
底层数据结构：哈希表(数组+链表/红黑树)

LinkedHashSet：有序
构造方法：
public LinkedHashSet();
底层数据结构：链表+哈希表

3、HashSet底层其实是HashMap

四、为什么Map集合和Set集合存入数据不会重复？

通过上面对于哈希表在Map集合和Set集合中的体现，我们可以发现他们在存入数据的时候，不会重复存入相同的元素，这是为什么呢？我们需要通过底层的源码来弄明白是为什么。

其中我们需要重点关注这一段代码：

它是判断录入元素是否重复的关键，判断该位置的元素和要添加的元素的哈希值是否相同，并且该位置的元素是否地址相同，或者该位置的元素和要添加的元素值是否相同。

五、总结

新增过程：
a.计算新增元素的哈希值
b.(假设数组已经创建出来)，通过 hash%数组长度
c.如果该位置为null：则直接新增
如果该位置不为null：
c1.判断该元素是否重复：
c11.如果不重复，则新增到该索引值位置链表的最后面
c12.如果重复：则不新增

String覆盖重写了HashCode方法，只要内容相同，哈希值一定相同。

如何判断新增的两个元素是否重复：
比较两个对象的哈希值 && (地址值相同 || equals相同) //规则

六、补充：扩容规则

影响哈希表扩容的因素有两个，本身的容量Capacity和负载因子LoadFactor，当前的哈希表大小大于Size>Threshold=Capacity∗LoadFactor的时候，哈希表就需要扩容。

在JDK1.8之前：哈希表底层实现是数组+链表，在JDK1.8之后：底层实现是数组+链表/红黑树

什么情况下链表会转红黑树：
a.当同一索引值下元素个数>8，并且数组长度>=64

什么情况下会扩容：
a.当同一索引值下元素个数>8,并且数组长度<64
   b.数组的索引值，占有>到0.75，会扩容

注意：同一索引值下元素不能超过8个，如果超过
   1.扩容，把元素分开，让其小于8个
   2.把链表结构转换成红黑树

新容量 = 旧容量<<1;

可以通过构造方法指定加载因子。
可以通过构造方法指定哈希表数组的长度：
实际的长度>=传入容量，则最近2的次方的值。