数据结构之数组和单链表

问题:HashMap如何组织数据达到 快速索引的目的的?

数据结构-数组

数组是一块连续的内存,存放着共同特性的内容,因为是连续的,直接通过下标索引快速定位。

image.png

◆优点:连续的内存,通过下标可以快速寻址;
◆缺点:插入节点困难;

数据结构-单链表

单链表由一个数据和指针组成的一个节点。Head头部,tail单链表的尾部

image.png

◆优点:插入和删除数据方便 。
◆缺点:查询效率低;(查找需要遍历这个列表)

数据结构-HashMap

1.插入数据 pos(位置) = key%size (数据除长度求余,这个余数就是数据的位置)
2.计算求余之后,相同的位置值用单链表来扩展。冲突前数据100指针指向冲突后数据200
3.查找值时直接定位位置0,找到了100,不对。继续找下一个节点200,比较到200存在,就返回...但是,当单链表长度过长,产生了on,遍历费时
4.HashMap在JDK1.8之后引入了红黑树(特殊的二叉树)。二叉树的查询效率是树的深度。红黑树解决了当单链表过长时,将单链表转化为红黑树,提高查询性能。

image.png

引入红黑树后的结构:


image.png

1.插入数据 pos(位置) = key%size (数据除长度求余,这个余数就是数据的位置)
2.计算求余之后,相同的位置值用单链表来扩展。冲突前数据指针指向冲突后数据
3.查找值时直接定位位置0,找到了100,不对。继续找下一个节点200,比较到200存在,就返回...但是,当单链表长度过长,产生了on,遍历费时
4.HashMap在JDK1.8之后引入了红黑树(特殊的二叉树)。二叉树的查询效率是树的深度。红黑树解决了当单链表过长时,(当链表长度超过阈值(8))时,将单链表转化为红黑树,提高查询性能。

问题:HashMap 初始容量为什么是2的倍数?

(1)取决于操作系统,他在申请内存的时候往往是2的倍数,申请2的倍数避免了内存碎片
(2)计算器擅长移位操作,采用移位效率更高。
(3)避免hash值的冲突
源码分析


image.png

image.png

一.Hashmap 的数据结构包括了初始数组、链表、红黑树;

二.HashMap 数组容量 2 的倍数的好处:
1 提高运算速度;
2 增加散列度,降低冲突;
3 减少内存碎片

三.hash 函数与 pos 定位:hashcode的高 16 位与低 16 位进行异或求模,增加了散列度,降低了冲突

四.插入冲突:通过单链表解決沖突,如果链表长度超过(TREEFY THRESHOLD=8),进行单链表和红黑树的转换以提高查询速度

五.扩容:扩容的条件:实际节点数大于等于容量的四分之三;
扩容后数据排布:要么是原下标的位置;要么是原下标+原容量的位置

六.序列化:只存储了数组的容量、实际节点数量和各个节点的 key、value值

参考文章:
https://blog.csdn.net/hefenglian/article/details/79763634
http://www.cnblogs.com/shsxt/p/7822868.html
http://www.cnblogs.com/chengxiao/p/6059914.html

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 217,826评论 6 506
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,968评论 3 395
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 164,234评论 0 354
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,562评论 1 293
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,611评论 6 392
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,482评论 1 302
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,271评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,166评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,608评论 1 314
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,814评论 3 336
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,926评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,644评论 5 346
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,249评论 3 329
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,866评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,991评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,063评论 3 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,871评论 2 354