HashMap

HashMap

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HashMap采用Entry数组来存储key-value对,每一个键值对组成了一个Entry实体,Entry类实际上是一个单向的链表结构,它具有Next指针,可以连接下一个Entry实体。 只是在JDK1.8中,链表长度大于8的时候,链表会转成红黑树! 为什么用数组+链表? 数组是用来确定桶的位置,利用元素的key的hash值对数组长度取模得到. 链表是用来解决hash冲突问题,当出现hash值一样的情形,就在数组上的对应位置形成一条链表。

常见面试题及解析

HashMap在什么条件下扩容?

如果bucket满了(超过load factor*current capacity),就要resize。 load factor为0.75,为了最大程度避免哈希冲突 current capacity为当前数组大小。

为什么扩容是2的次幂?

HashMap为了存取高效,要尽量较少碰撞,就是要尽量把数据分配均匀,每个链表长度大致相同,这个实现就在把数据存到哪个链表中的算法;

这个算法实际就是取模,hash%length。 但是,大家都知道这种运算不如位移运算快。

因此,源码中做了优化hash&(length-1)。 也就是说hash%length==hash&(length-1)

因为2的n次方实际就是1后面n个0,2的n次方-1,实际就是n个1。 例如长度为8时候,3&(8-1)=3 2&(8-1)=2 ,不同位置上,不碰撞。 而长度为5的时候,3&(5-1)=0 2&(5-1)=0,都在0上,出现碰撞了。 所以,保证容积是2的n次方,是为了保证在做(length-1)的时候,每一位都能&1 ,也就是和1111……1111111进行与运算。

HashMap在并发编程环境下有什么问题啊?

(1)多线程扩容,引起的死循环问题

(2)多线程put的时候可能导致元素丢失

(3)put非null元素后get出来的却是null

你一般用什么作为HashMap的key?

此题可以组成如下连环炮来问

  • 健可以为Null值么?
  • 你一般用什么作为HashMap的key?
  • 我用可变类当HashMap的key有什么问题?
  • 如果让你实现一个自定义的class作为HashMap的key该如何实现?

键可以为Null值么?

必须可以,key为null的时候,hash算法最后的值以0来计算,也就是放在数组的第一个位置。

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你一般用什么作为HashMap的key?

一般用Integer、String这种不可变类当HashMap当key,而且String最为常用。

  • (1)因为字符串是不可变的,所以在它创建的时候hashcode就被缓存了,不需要重新计算。这就使得字符串很适合作为Map中的键,字符串的处理速度要快过其它的键对象。这就是HashMap中的键往往都使用字符串。
  • (2)因为获取对象的时候要用到equals()和hashCode()方法,那么键对象正确的重写这两个方法是非常重要的,这些类已经很规范的覆写了hashCode()以及equals()方法。

我用可变类当HashMap的key有什么问题?

hashcode可能发生改变,导致put进去的值,无法get出,如下所示

HashMap<List<String>, Object> changeMap = new HashMap<>();
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("hello");
Object objectValue = new Object();
changeMap.put(list, objectValue);
System.out.println(changeMap.get(list));
list.add("hello world");//hashcode发生了改变
System.out.println(changeMap.get(list));

输出值如下

java.lang.Object@74a14482
null

为什么HashMap不用LinkedList,而选用数组?

因为用数组效率最高! 在HashMap中,定位桶的位置是利用元素的key的哈希值对数组长度取模得到。此时,我们已得到桶的位置。显然数组的查找效率比LinkedList大。

那ArrayList,底层也是数组,查找也快啊,为啥不用ArrayList?

因为采用基本数组结构,扩容机制可以自己定义,HashMap中数组扩容刚好是2的次幂,在做取模运算的效率高。 而ArrayList的扩容机制是1.5倍扩容。

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