收藏!想学Hashmap,这份攻略很详细,面试干货!

本文详细解析了HashMap、HashTable、TreeMap的区别,探讨了HashSet、TreeSet、LinkedHashSet的特性,并深入分析了HashMap的设计原理、底层结构及JDK8的改进,包括红黑树的应用和并发处理策略。

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Hashmap

三、HashTable, HashMap,TreeMap区别?
1、HashTable线程同步,HashMap非线程同步。
2、HashTable不允许<键,值>有空值,HashMap允许<键,值>有空值。
3、HashTable使用Enumeration,HashMap使用Iterator。
4、HashTable中hash数组的默认大小是11,增加方式的old*2+1,HashMap中hash数组的默认大小是16,增长方式一定是2的指数倍。
5、TreeMap能够把它保存的记录根据键排序,默认是按升序排序。

四、HashSet,TreeSet,LinkedHashSet的区别?
(1)hashset 根据算法来验证元素是否重复,县调用hashcode再调用equles()为了使hashset实现 需要重写Hashcode()和equles()方法
(2)treeset:自动排序 先比较再排序 升序输出 让类实现compareable接口 实现compareTo()方法
(3)HashSet:使用功能速度都很快但是没有顺序,TreeSet:使用查询根据条件升序
(4)LinkedHa,hSet:添加按照顺序保存对象HashSet是无序的TreeSet是有序的

hashMap的设计原理,底层结构是(链表+数组)扩容方式中(HashMap中hash数组的默认大小是16,增长方式一定是2的指数倍),简单地说,HashMap就是将key做hash算法,然后将hash值映射到内存地址,取得key所对应的数据。。这种设计好在哪里(比如讲一讲put是如何做hash的)
put的过于频繁,会造成不同的key-value计算出了同一个hash,这个时候hash冲突了

hash算法的高效性
HashMap中用于计算key的hash值。它前后分别调用了Object类的hashCode()方法和HashMap的内部函数hash()。Object类的hashCode()方法默认是native的实现,可以认为不存在性能问题。而hash()函数的实现全部基于位运算,因此,也是高效的

这种hash可能会有冲突,hashMap也是做了相应设计的。

然后面试官会问题你怎么解决冲突?你可以再给他讲讲解决hash冲突的三种通常方式
HashMap的数据结构是一个列表数组,一个数组索引空间内,存放多个值项
,而hashMap用的是链式法,这样会有隐患就是hash链过长。

面试官再问,你会给他讲解决复杂度高的长链用了红黑树的结构,这里还可以延伸到红黑树的特点
(1)每个节点或者是黑色,或者是红色。

(2)根节点是黑色。

(3)每个叶子节点(NIL)是黑色。 [注意:这里叶子节点,是指为空(NIL或NULL)的叶子节点!]

(4)如果一个节点是红色的,则它的子节点必须是黑色的。

(5)从一个节点到该节点的子孙节点的所有路径上包含相同数目的黑节点

或者jdk7和jdk8的不同实现,
JDK7中HashMap采用的是位桶+链表的方式,即我们常说的散列链表的方式,而JDK8中采用的是位桶+链表/红黑树 采用尾插法,防止产生环形链表
在并发时候 头插会把下一次的链表head当做尾节点

为啥尾插可以防止环形
主要是并发操作的时候,当插入元素时触发了扩容的时候,会把元素移入新的hashmap,重新计算hash值并放入桶的时候,重新计算hash值并放入桶的时候

这时候你可以说解决hash冲突,但hashMap还会有并发和同步的问题。
面试官会让你再讲讲,你可以说说hashtable是线程安全的,怎么实现的(sync函数),并不好,从而引出更好的juc包,说说concurrentHashMap,之后又可以说道锁分段原理,弱一致性迭代器,concurrentHashMap的锁粒度(java7和java8不同),同包的CopyOnWriteArray等等。

你还可以延伸说到锁(重量、轻量、悲观乐观各自实现、底层源码等等)、缓存(因为很多时候Map的结构可以作为缓存,从而可以说到缓存系统的设计,kv原理,分布式缓存redis、memcashed等等)

举这个例子就是想说,一个简单的基础问题可以一步一步有条理有层次的回答,每一层表达完抛个引子,让面试官可以继续问下去,从而让面试官真正了解你的掌握的深度。

hashMap是线程不安全的,HashMap是数组+链表+红黑树(JDK1.8增加了红黑树部分)实现的,采用哈希表来存储的

说说jdk8做了哪些改变

1.8 hashmap,当超过8时,变为红黑树,采用尾插法,防止产生环形链表
在并发时候 头插会把下一次的链表head当做尾节点

为啥尾插可以防止环形
主要是并发操作的时候,当插入元素时触发了扩容的时候,会把元素移入新的hashmap,重新计算hash值并放入桶的时候,重新计算hash值并放入桶的时候
(1)数组
(2)单项链表1.7前
(3)红黑树1.8后

bucketed(桶)
初始容量 1<<4 //aka16

基于hashing法原理使用(key-value)存储到hashmap中获取对象,用put()方法传递值和键 调用hashcode()方法return hashCode
用于找到bucketed

1.判断键值对对数组table[i]是否为null 否则执行resize()进行扩容

基于数据挖掘的音乐推荐系统设计与实现 需要一个代码说明,不需要论文 采用python语言,django框架,mysql数据库开发 编程环境:pycharm,mysql8.0 系统分为前台+后台模式开发 网站前台: 用户注册, 登录 搜索音乐,音乐欣赏(可以在线进行播放) 用户登陆时选择相关感兴趣的音乐风格 音乐收藏 音乐推荐算法:(重点) 本课题需要大量用户行为(如播放记录、收藏列表)、音乐特征(如音频特征、歌曲元数据)等数据 (1)根据用户之间相似性或关联性,给一个用户推荐与其相似或有关联的其他用户所感兴趣的音乐; (2)根据音乐之间的相似性或关联性,给一个用户推荐与其感兴趣的音乐相似或有关联的其他音乐。 基于用户的推荐和基于物品的推荐 其中基于用户的推荐是基于用户的相似度找出相似相似用户,然后向目标用户推荐其相似用户喜欢的东西(和你类似的人也喜欢**东西); 而基于物品的推荐是基于物品的相似度找出相似的物品做推荐(喜欢该音乐的人还喜欢了**音乐); 管理员 管理员信息管理 注册用户管理,审核 音乐爬虫(爬虫方式爬取网站音乐数据) 音乐信息管理(上传歌曲MP3,以便前台播放) 音乐收藏管理 用户 用户资料修改 我的音乐收藏 完整前后端源码,部署后可正常运行! 环境说明 开发语言:python后端 python版本:3.7 数据库:mysql 5.7+ 数据库工具:Navicat11+ 开发软件:pycharm
MPU6050是一款广泛应用在无人机、机器人和运动设备中的六轴姿态传感器,它集成了三轴陀螺仪和三轴加速度计。这款传感器能够实时监测并提供设备的角速度和线性加速度数据,对于理解物体的动态运动状态至关重要。在Arduino平台上,通过特定的库文件可以方便地与MPU6050进行通信,获取并解析传感器数据。 `MPU6050.cpp`和`MPU6050.h`是Arduino库的关键组成部分。`MPU6050.h`是头文件,包含了定义传感器接口和函数声明。它定义了类`MPU6050`,该类包含了初始化传感器、读取数据等方法。例如,`begin()`函数用于设置传感器的工作模式和I2C地址,`getAcceleration()`和`getGyroscope()`则分别用于获取加速度和角速度数据。 在Arduino项目中,首先需要包含`MPU6050.h`头文件,然后创建`MPU6050`对象,并调用`begin()`函数初始化传感器。之后,可以通过循环调用`getAcceleration()`和`getGyroscope()`来不断更新传感器读数。为了处理这些原始数据,通常还需要进行校准和滤波,以消除噪声和漂移。 I2C通信协议是MPU6050与Arduino交互的基础,它是一种低引脚数的串行通信协议,允许多个设备共享一对数据线。Arduino板上的Wire库提供了I2C通信的底层支持,使得用户无需深入了解通信细节,就能方便地与MPU6050交互。 MPU6050传感器的数据包括加速度(X、Y、Z轴)和角速度(同样为X、Y、Z轴)。加速度数据可以用来计算物体的静态位置和动态运动,而角速度数据则能反映物体转动的速度。结合这两个数据,可以进一步计算出物体的姿态(如角度和角速度变化)。 在嵌入式开发领域,特别是使用STM32微控制器时,也可以找到类似的库来驱动MPU6050。STM32通常具有更强大的处理能力和更多的GPIO口,可以实现更复杂的控制算法。然而,基本的传感器操作流程和数据处理原理与Arduino平台相似。 在实际应用中,除了基本的传感器读取,还可能涉及到温度补偿、低功耗模式设置、DMP(数字运动处理器)功能的利用等高级特性。DMP可以帮助处理传感器数据,实现更高级的运动估计,减轻主控制器的计算负担。 MPU6050是一个强大的六轴传感器,广泛应用于各种需要实时运动追踪的项目中。通过 Arduino 或 STM32 的库文件,开发者可以轻松地与传感器交互,获取并处理数据,实现各种创新应用。博客和其他开源资源是学习和解决问题的重要途径,通过这些资源,开发者可以获得关于MPU6050的详细信息和实践指南
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