HashMap常见面试题

1.“你知道HashMap的工作原理吗?” “你知道HashMap的get()方法的工作原理吗?”

HashMap基于hashing原理,我们通过put()和get()方法储存和获取对象。当我们将键值对传递给put()方法时,它调用键对象的hashCode()方法来计算hashcode,让后找到bucket位置来储存Entry对象。当获取对象时,通过键对象的equals()方法找到正确的键值对,然后返回值对象。HashMap使用链表来解决碰撞问题,当发生碰撞了,对象将会储存在链表的下一个节点中。 HashMap在每个链表节点中储存键值对对象。

 

2.“你用过HashMap吗?” “什么是HashMap?你为什么用到它?”

HashMap实现了Map接口,Map接口对键值对进行映射。Map中不允许重复的键。Map接口有两个基本的实现,HashMap和TreeMap。TreeMap保存了对象的排列次序,而HashMap则不能。HashMap存储的是键值对,允许键和值为null。HashMap是非synchronized的,但collection框架提供方法能保证HashMap synchronized,这样多个线程同时访问HashMap时,能保证只有一个线程更改Map

3.什么是HashSet?

HashSet实现了Set接口,它不允许集合中有重复的值,当我们提到HashSet时,第一件事情就是在将对象存储在HashSet之前,要先确保对象重写equals()和hashCode()方法,这样才能比较对象的值是否相等,以确保set中没有储存相等的对象。如果我们没有重写这两个方法,将会使用这个方法的默认实现。

public boolean add(Object o)方法用来在Set中添加元素,当元素值重复时则会立即返回false,如果成功添加的话会返回true。

4.HashSet与HashMap的区别?

@侵删。

5.HashMap 的数据结构?

哈希表结构(链表散列:数组+链表)实现,结合数组和链表的优点。

6.当两个对象的 hashCode 相同会发生什么?

因为 hashCode 相同,不一定就是相等的(equals方法比较),所以两个对象所在数组的下标相同,“碰撞”就此发生。又因为 HashMap 使用链表存储对象,这个 Node 会存储到链表中。

7.HashMap 的遍历方式及其性能对比。

详细链接:HashMap的四种遍历方式。

8.Java 中的另一个线程安全的与 HashMap 极其类似的类是什么?同样是线程安全,它与 HashTable 在线程同步上有什么不同?

ConcurrentHashMap 类(是 Java并发包 java.util.concurrent 中提供的一个线程安全且高效的 HashMap 实现)。
HashTable 是使用 synchronize 关键字加锁的原理(就是对对象加锁);
而针对 ConcurrentHashMap,在 JDK 1.7 中采用 分段锁的方式;JDK 1.8 中直接采用了CAS(无锁算法)+ synchronized

另外,HashMap 的键值对允许有null,但是ConCurrentHashMap 都不允许

9.HashMap中hash函数怎么是是实现的?还有哪些 hash 的实现方式?

1. 对key的hashCode做hash操作(高16bit不变,低16bit和高16bit做了一个异或);
2. h & (length-1); //通过位操作得到下标index。

还有数字分析法、平方取中法、分段叠加法、 除留余数法、 伪随机数法。

10.HashMap与HashTable区别

Hashtable可以看做是线程安全版的HashMap,两者几乎“等价”(当然还是有很多不同)。Hashtable几乎在每个方法上都加上synchronized(同步锁),实现线程安全。

 

@侵删。

 

<think>嗯,用户想查找关于HashMap见面试题及解答。首先,我需要回忆一下HashMap的基本概念和见考点。根据引用[1],HashMap使用键值对存储,涉及hashCode和equals方法,还有put方法的工作原理。这是基础,肯定会考到。 然后,用户提供的引用[2]提到Java面试题包括基础语法和数据类型,可能HashMap的问题也会涉及到数据结构部分,比如线程安全、扩容机制。我记得HashMap不是线程安全的,而HashTable是,但ConcurrentHashMap更好,这些对比可能会是问题。 接着,引用[3]虽然主要讲Spark算子,但用户的问题集中在HashMap,所以可能不需要考虑这部分。不过要注意,用户可能希望答案涵盖见的考点,比如不同JDK版本中HashMap的变化,比如JDK1.8之后链表转红黑树的优化。 接下来,我需要整理见的HashMap面试题。比如,工作原理、哈希冲突解决、扩容机制、线程安全等。每个问题需要详细解析,并引用相关资料。例如,在回答put方法时,需要说明哈希计算、索引定位、处理冲突的方式,以及可能的树化过程。 还要注意用户提到的LaTeX格式,所有数学表达式要用$...$,比如计算索引的公式。例如,哈希值计算后通过$(n-1) & hash$得到索引,这里n是数组长度,确保是2的幂次。需要正确应用格式。 另外,用户要求生成相关问题,可能需要放在回答最后,比如关于红黑树阈值、与HashTable的区别等。这些问题应覆盖主要知识点,帮助用户全面复习。 需要确保回答结构清晰,分点列出问题和解析,引用正确的来源。比如在提到线程安全时,引用[1]中的hashCode和equals方法,同时对比HashTable和ConcurrentHashMap时可能需补充其他知识,但引用资料中没有,可能需要根据已有引用调整。 最后检查LaTeX语法是否正确,比如$O(1)$时间复杂度,独立公式如负载因子计算使用$$...$$。确保所有技术术语准确,比如链地址法、红黑树优化等。同时保持回答自然,符合中文表达习惯。</think>### HashMap见面试题及解析 #### 1. HashMap底层实现原理? HashMap基于数组+链表/红黑树实现。存储过程为: 1. 计算键的哈希值:$hash = (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)$ 2. 通过$(n-1) \& hash$计算数组下标 3. 若发生哈希冲突,使用链地址法处理(JDK1.8后链表长度>8时转红黑树)[^1] ```java // JDK1.8的put方法核心逻辑 final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) { Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i; if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0) n = (tab = resize()).length; if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) tab[i] = newNode(hash, key, value, null); else { // 哈希冲突处理逻辑... } } ``` #### 2. 为什么重写equals()必须重写hashCode()? - 根据Object规范:相等对象必须具有相同哈希值 - 若不重写hashCode(),可能导致两个equals()为true的对象产生不同哈希值,破坏HashMap的键唯一性约束[^1] #### 3. HashMap扩容机制? $$threshold = capacity * loadFactor$$ 当元素数量超过阈值时进行扩容: 1. 创建新数组(容量翻倍) 2. 重新计算所有元素的哈希位置 3. JDK1.8优化:链表元素要么留在原位置,要么移动到$原位置 + oldCapacity$ #### 4. HashMap线程安全问题? - 多线程扩容可能形成环形链表导致死循环(JDK1.7问题) - 并发修改可能造成数据丢失 - 解决方案:改用`ConcurrentHashMap`或`Collections.synchronizedMap()`[^2] #### 5. JDK1.8做了哪些优化? | 特性 | JDK1.7 | JDK1.8 | |--------------|--------------------|-------------------------| | 数据结构 | 数组+链表 | 数组+链表/红黑树 | | 哈希算法 | 4次位运算+5次异或 | 1次位运算+1次异或 | | 节点类型 | Entry | Node/TreeNode | | 插入方式 | 头插法 | 尾插法 | 相关问题
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