hashmap

Java HashMap 说明 此文档所介绍的HashMap是基于JDK1.8之后的。此文受到网上很多其他Java生态爱好者文章的影响，写此文的目的是 系统的由浅入深 介绍下HashMap。在此感谢优秀文章作者的启发，由于自身实力有限，若有纰漏之处还请评论指导。 原理（参考[1][3]） HashMap类似于HashTable，本质都是存储的键值对，也就是 key 、 value ， key 用作存储 初始索引 ，通过对其进行一系列运算把 value 映射存储到底层数据结构中。其存储的数据结构(JDK 1.8之后)如下： 数据结构 如上图所示，每个数组是有存储的是一个链表或者红黑树（视情况而定） * 数组 * 链表 * 红黑树 存储过程 graph LR; 　　key-->|进行Hash运算|key的hash值; 　　key的hash值-->|和hashMap的长度length-1进行&运算|数组下标index; 　　数组下标index-->|根据index存储该Entry也就是key, value|该index的数组; * 对key进行hash运算，得到key的hash值。 * 把key的hash值和hashMap的长度length进行&运算，得到index，index即为数据的索引地址，例如0，1，2，3。 * 把value存到 扩容（参考[2]） 性能（参考[4]）

HashMap可以用键值对来存储对象，所谓键值对，就是可以通过对象来寻找对象，是对数组索引的推广。 底层原理 存储结构 HashMap底层的实现采用了哈希表，基本结构是“数组+链表”。HashMap里面有一个叫table的Entry数组，Entry是一个用作链表节点的类，也就是说，数组的每个元素都对应着一个链表，结构如图所示： 存储过程 当调用HashMap的put方法时 首先，会计算key对象的哈希码，也就是调用它的hashcode()方法，一般是根据地址求出的。 然后，通过特定的算法计算出哈希码对应在 [0,数组长度-1) 区间内的哈希值，例如图中是让哈希码模16，求出对应的哈希值是15； 最后在table数组对应位置的链表中添加value对象（在添加的过程中会比较，将相同key值的对象覆盖掉） 注：两种最极端的计算哈希值算法：1.hashCode / hashCode 退化成一个链表 2.hashCode / 1退化成一个数组 注：为了提高效率，会将模运算换成位运算，当length是2的幂次时，hashCode & (length - 1)等效于hashCode % length 注：JDK8中，当链表长度大于8时，会将链表转化成一颗红黑树，提高查找效率 查找键值对过程 查找的过程类似于存储过程，只不过把存改为找到后返回。 根据key值求出hashCode

字符串中的第一个唯一字符 //利用哈希表来进行操作 class Solution { public int firstUniqChar ( String s ) { HashMap < Character , Integer > count = new HashMap < Character , Integer > ( ) ; int n = s . length ( ) ; // build hash map : character and how often it appears for ( int i = 0 ; i < n ; i ++ ) { char c = s . charAt ( i ) ; //返回指定索引处的字符 count . put ( c , count . getOrDefault ( c , 0 ) + 1 ) ; } // find the index for ( int i = 0 ; i < n ; i ++ ) { if ( count . get ( s . charAt ( i ) ) == 1 ) return i ; } return - 1 ; } } 哈希表还得继续学 算法的思路就是遍历一遍字符串，然后把字符串中每个字符出现的次数保存在一个散列表中。这个过程的时间复杂度为 O(N)，其中 N 为字符串的长度。

java中关于数据结构的工具类，暂时就这么称呼吧，其实也贼拉多，害看图包 上面的图肯定时不全，知识一些常用的。简单看一下上面列举出来的“工具类”的源码和一些常见的面试问题： List接口中的“工具类”，是一个有序集合，可以重复。 ArrayList: 底层使用数组实现的，数据是有序数据(插入的顺序)，具有索引查找比较快，线程不安全。 属性： //默认容量 private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; //空集合 private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {}; //默认空集合 private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {}; //数据存储数组，不参与序列化 transient Object[] elementData; //容量 private int size; //最大容量 private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8; 构造方法： /* *指定长度的构造方法 */ public ArrayList(int initialCapacity) { if (initialCapacity > 0) {

\quad HashSet是采用哈希算法实现，底层实际是用HashMap实现的(HashSet本质就是一个简化版的HashMap)，因此，查询效率和增删效率都比较高。我们来看一下HashSet的源码： public class HashSet < E > extends AbstractSet < E > implements Set < E > , Cloneable , java . io . Serializable { private transient HashMap < E , Object > map ; private static final Object PRESENT = new Object ( ) ; public HashSet ( ) { map = new HashMap < > ( ) ; } public boolean add ( E e ) { return map . put ( e , PRESENT ) == null ; } //以下代码省略 } \quad 我们发现里面有个map属性，这就是HashSet的核心秘密。我们再看add()方法，发现增加一个元素说白了就是在map中增加一个键值对，键对象就是这个元素，值对象是名为PRESENT的Object对象。说白了，就是“往set中加入元素

Hashtable和HashMap的区别： 1.Hashtable是Dictionary的子类，HashMap是Map接口的一个实现类； 2.Hashtable中的方法是同步的，而HashMap中的方法在缺省情况下是非同步的。即是说，在多线程应用程序中，不用专门的操作就安全地可以使用Hashtable了；而对于HashMap，则需要额外的同步机制。但HashMap的同步问题可通过Collections的一个静态方法得到解决： Map Collections.synchronizedMap(Map m) 这个方法返回一个同步的Map，这个Map封装了底层的HashMap的所有方法，使得底层的HashMap即使是在多线程的环境中也是安全的。 3.在HashMap中，null可以作为键，这样的键只有一个；可以有一个或多个键所对应的值为null。当get()方法返回null值时，即可以表示HashMap中没有该键，也可以表示该键所对应的值为null。因此，在HashMap中不能由get()方法来判断HashMap中是否存在某个键，而应该用containsKey()方法来判断。 Hashtable继承自Dictionary类，而HashMap是Java1.2引进的Map interface的一个实现 HashMap允许将null作为一个entry的key或者value

Hashtable和HashMap在Java面试中相当容易被问到，甚至成为了集合框架面试题中最常被考的问题，所以在参加任何Java面试之前，都不要忘了准备这一题。 我们先看2个类的定义 public class Hashtable extends Dictionary implements Map, Cloneable, <a href="http://lib.csdn.net/base/javase" class='replace_word' title="Java SE知识库" target='_blank' style='color:#df3434; font-weight:bold;'>Java</a>.io.Serializable public class HashMap extends AbstractMap implements Map, Cloneable, Serializable 可见Hashtable 继承自 Dictiionary 而 HashMap继承自AbstractMap Hashtable的put方法如下 public synchronized V put(K key, V value) { //###### 注意这里1 // Make sure the value is not null if (value == null) { //######

1.hashtable和hashmap 　　 [1]这两个结构都采用数组+链表实现，称作hashmap是因为它的每一个元素是一个key-value对。 　　[2]hashtable是线程安全的，它的每个方法中都加入了Synchronize方法，意思是多线程时可以直接调用提供的方法，而不用在外部进行加锁同步。 　　 hashmap不是线程安全的，因此多线程时必须在外部加锁进行同步。 　　[3]hashtable不支持null key和null value。 　　 hashmap支持null key和null value。null key只能有一个，null value可以作为正常的value。当get()方法返回null时，可能该key对应的value就是null，因此不能用get()来判断是否存在某个key，而应该用containsKey()啦判断。 　　[4]hashtable默认的初始大小为11，之后每次扩充，容量变为原来的2n+1。 　　 hashmap默认的初始化大小为16。之后每次扩充，容量变为原来的2倍。 　　[5]创建时，如果给定了容量初始值，那么Hashtable会直接使用你给定的大小，而HashMap会将其扩充为2的幂次方大小。也就是说Hashtable会尽量使用素数、奇数。而HashMap则总是使用2的幂作为哈希表的大小。之所以会有这样的不同