HashMap原理小谈之put操作

最新推荐文章于 2025-08-08 22:01:10 发布

dataee

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分类专栏： Java 文章标签：数据结构与算法

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本文详细解析了HashMap的工作原理，包括读写操作的时间复杂度为O(1)的原因，以及内部实现机制，如hash值的计算、链表维护及扩容操作。

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HashMap的读操作是O(1),写操作也是O(1)是这样的吗？

我们首先看put方法

    public V put(K key, V value) {
        if (key == null)
            return putForNullKey(value);
        int hash = hash(key.hashCode());
        int i = indexFor(hash, table.length);
        for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
            Object k;
            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
                V oldValue = e.value;
                e.value = value;
                e.recordAccess(this);
                return oldValue;
            }
        }

        modCount++;
        addEntry(hash, key, value, i);
        return null;
    }

HashMap允许一个key==null存在

当是null的时候之后从transient Entry[] table中获取index=0的值，然后更新旧的value

当不是null的时候先计算key的hash值，然后通过indexFor方法依据table.length获取具体的index值然后维护了一个Entry<K,V>链表，其有如下属性：

final K key; 
V value;
Entry<K,V> next;
final int hash;

hash为key的hash值，value就是具体的值，next维护的是其链表，key就是具体的key值，判断是否key相同执行如下判断：

(e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))

也就是除了hash相同还需要key==或者equals

如果没有key相等的(参考上述条件)，那么执行addEntry操作，如下：

    void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
	Entry<K,V> e = table[bucketIndex];
        table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);
        if (size++ >= threshold)
            resize(2 * table.length);
    }

也就是首先找table的bucketIndex，然后插入新增的链表，如果size值大于threshold，那么执行扩容操作，扩容，扩容操作需要重新往里面放值，那么就需要重新计算bucketIndex了，也就是执行indexFor方法：

    static int indexFor(int h, int length) {
        return h & (length-1);
    }

依赖于具体key的hash值和现有table的length

总结：

HashMap实际上是维护了一个横向的数组，然后每个数组元素又是一个链表的头节点