HashMap

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#数据结构与算法

HashMap

1. 哈希表的存储过程

根据key计算出哈希值h.
假设箱子个数为n,那么键值对应该放在第h%n个箱子中
如果箱子中有了键值对，应该解决冲突

2. 解决hash冲突

在使用链表解决冲突时，属于同一个箱子的所有键值对都会排列在链表中。
哈希表还有一个重要的属性: 负载因子(load factor)，它用来衡量哈希表的空/满程度，一定程度上也可以体现查询的效率，计算公式为:

负载因子 = 总键值对数 / 箱子个数

负载因子越大，越容易导致冲突，性能也就越低。当负载因子大于某个常数（1，0.75）时，哈希表将自动扩容。理想状态下哈希表的每个箱子中，元素的数量遵循泊松分布：

当负载因子为 0.75 时，上述公式中 λ 约等于 0.5，因此箱子中元素个数和概率的关系如下:

数量	概率
0	0.60653066
1	0.30326533
2	0.07581633
3	0.01263606
4	0.00157952
5	0.00015795
6	0.00001316
7	0.00000094
8	0.00000006

所以，java8中，在一个箱子的数量大于8时，将链表转成红黑树，小于6时红黑树转成链表。一定程度上解决hash有问题导致一个箱子数量过大导致的而性能问题。

3. 扩容

HashMap，在元素个数大于 容量* 负载因子时，会进行扩容，默认情况下为16*0.75=12

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

    .......
    // 这时候开始扩容
    if (++size > threshold)
        resize();
    afterNodeInsertion(evict);
    return null;
}

默认2倍扩容，并做rehash，就算hashcode 不做任何改变，rehash之后对应的箱子也是有可能不同的。对n取模后的值有变化。

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