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hashMap(一)——拉链法冲突处理与hashMap源码分析

来源:步遥情感网

在研究hashMap之前先了解下hashMap冲突处理采取的处理方式。因为hashMap对于冲突处理采用的是拉链法,所以对拉链法进行详解。其他后续再说。

一、哈希?散列表,根据key值快速访问value

二、哈希冲突解决

其中关于装填因子:

1、什么是装填因子?比如定义 16的散列空间,存放了12个关键字 那么此时装填因子α=0.75 即,装填因子表示hash表中存放元素的填满成都。

2、为啥装填因子越小越好?打个比方,房间大小一定,住的人越少越舒坦。参考原因在下边

大致看一下,无论哪一个处理装填因子越小成功查找的次数越少,不成功查找次数越多。所以尽量保证小一点的装填因子。

3、开散列与闭散列?开放定址法与拉链法的另一种叫法。开放定址法,在存储空间内(有界)进行散列,所以叫闭散列。同理拉链就叫闭散列,可以根据需要动态扩增。

参考 :

三、

 

 public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
        if (initialCapacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
                                               initialCapacity);
        if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
            initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
        if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
            throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
                                               loadFactor);

        // Find a power of 2 >= initialCapacity
        int capacity = 1;
        while (capacity < initialCapacity)
            capacity <<= 1;

        this.loadFactor = loadFactor;
        threshold = (int)(capacity * loadFactor);
        table = new Entry[capacity];
        init();
    }

capacity:容量

 

loadFactor:装载因子 默认0.75

threshold:最多容纳Entry的个数 threshold=capacity*loadFactor,如果元素多于,进行*2扩增。

关于Entry后续会新(增挖一个坑先)。

 

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


获取key对象的hashCode值,根据hashCode获取数组下标,根据下标获取链表值。遍历链表,取出hash值相等的value.

 

 

public boolean containsKey(Object key) {
        return getEntry(key) != null;
    }

包含判断,其实现与get类似,取table下标中对应的链表。并且又是Entry

 final Entry<K,V> getEntry(Object key) {
        int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());
        for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];
             e != null;
             e = e.next) {
            Object k;
            if (e.hash == hash &&
                ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                return e;
        }
        return null;
    }

 

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;
    }

Q:hashMap的 get()方法工作原理。

使用put(key,value)存储数据时,调用hashCode()方法,返回hashCode值,获取存储痛bucket位置来存储Entry<K,V>对象。

从数组(通过hash值)取得链表头,然后通过equals比较key,如果相同,就覆盖老的值,并返回老的值。(该key在hashmap中已存在)

否则新增一个entry,返回null。新增的元素为链表头,以前相同数组位置的挂在后面。

另外:modCount是为了避免读取一批数据时,在循环读取的过程中发生了修改,就抛异常

  if (modCount != expectedModCount)
                throw new ConcurrentModificationException();

   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);
    }

新增超值,resize,重新分配数组处理,将老数组数据转移新数组。

上面程序中用到了一个重要的内部接口:Map.Entry,每个 Map.Entry 其实就是一个 key-value 对。从上面程序中可以看出:当系统决定存储 HashMap 中的 key-value 对时,完全没有考虑 Entry 中的 value,仅仅只是根据 key 来计算并决定每个 Entry 的存储位置。这也说明了前面的结论:我们完全可以把 Map 集合中的 value 当成 key 的附属,当系统决定了 key 的存储位置之后,value 随之保存在那里.

java中动态扩增由此惯例。

比如ArrayList里的数组扩容,使用的是System.arrayCopy调用,这是一个native方法,在java层面创建一个新的长度的数组,然后将老数组和新数组都传进去,在native里将老数组里的元素指针拷贝到新数组里。

 

void resize(int newCapacity) {
        Entry[] oldTable = table;
        int oldCapacity = oldTable.length;
        if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {
            threshold = Integer.MAX_VALUE;
            return;
        }

        Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];
        transfer(newTable);
        table = newTable;
        threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);
    }

 

 

 

 

 

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