一、HashMap
数组+最简单的原理
[<张三,32岁>,<李四,54岁>] —>数组
对key计算出一个hash值,根据这个hash值对数组进行取模,也就是index,定位到数组里的元素中去
map.get(“张三“) —> hash值 —> 对数组长度进行取模 —> return array[1]
Array[1]= <李四,54岁>
二、jdk1.8中对hash算法和寻址算法
1、hash值进行右移 16位,把2进制往右边推16位,把高16位推到低16位上来,前面用0来补齐,然后原来的hash值 与 右移出来的hash值 进行异或 异或出来的hash值包含了高16位与低16位hash值得特征。使高低16位都参与了运算
异或出来的 hash值 就是一个32位的 int值
异或 两个一样 是0; 两个不一样 是1
如 1 0
1 1
0 1
数组—> hash值对数组长度取模,定位到数组的一个位置
2、优化地方,寻址算法优化
(n-1)& hash —> 数组里的一个位置
取模运算,他是性能比较差,为了优化这个数组寻址的过程
(n-1)& hash —>效果要跟hash对n取模,效果是一样的,但是与运算的性能要比hash对n取模要高很多
总结jdk1.8中对hash算法和寻址算法是如何优化的?
1、hash算法的优化:对每个hash值,在他的低16位中,让高低16位进行异或,让他的低16位同时保持了高低16位的特征,尽量避免一些hash值后续出现冲突,大家可能会进入数组的同一个位置。
2、寻址算法的优化:用与运算替代取模,提升性能。
三、解决hash冲突问题,链表+红黑树,O(n)和O(logn)
map.put 和 map.get —> hash算法优化(避免hash冲突),寻址性能优化
算出key 的hash值,到数组中寻址,找到一个位置,把key-value对放进数组,或从数组里取出来
两个key 多个key ,他们算出来的hash值,与n-1 ,与运算后,发现定位出来的数组的位置还是一样的,hash碰撞,hash冲突
会在这位置挂一个链表,这个链表里放入多个元素,让多个key-value 对,同时放在数组的一个位置离
get,如果定位到这个数组里发现这个位置挂了一个链表,此时遍历链表,找到你要的key-value对就可以了
假设这个链表很长,可能会导致遍历链表,性能会比较差 O(n)
优化,如果链表的长度达到了一定的长度之后,其实会把链表转换为红黑树,遍历一颗红黑树找到一个元素,此时O(logn),性能会比链表高一些