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主要采用了链地址法。具体来说
每个哈希桶不仅存储一个键-值对而是存储一个链表或树结构。这样具有相同哈希值的键-值对可以被存储在同一个哈希桶中并通过链表或树结构来解决碰撞。当哈希碰撞发生时新的键-值对会被添加到哈希桶的链表或树的末尾。这确保了相同哈希值的键-值对都能被正确存储和检索。如果链表的长度超过了某个阈值Java 8 中的 HashMap 会将链表转化为红黑树以提高检索性能。这是 Java 8 的一个优化它降低了最坏情况下的时间复杂度。
这个改进使 Java 8 中的 HashMap 在处理哈希碰撞时更加健壮尤其是在哈希表的负载因子load factor较高的情况下。哈希表的负载因子是键-值对数量与桶数量的比值当负载因子过高时哈希碰撞可能会频繁发生导致性能下降。通过将链表转化为红黑树Java 8 的 HashMap 能够更好地处理这种情况。
HashMap的负载因子默认是多少默认初始容量?
HashMap 的默认负载因子是 0.75默认的初始容量为 16。初始容量是指 HashMap 在创建时的初始桶数量。负载因子用于确定何时触发扩容操作。
负载因子 0.75 意味着当 HashMap 中的元素数量达到当前容量的 75% 时HashMap 将自动进行扩容操作以保持性能。这是一个平衡的值通常在性能和内存占用之间提供了合理的折中。
HashMap 的容量总是2的幂这有助于哈希值与桶的索引之间的关系更加高效。因此默认初始容量 16 是2的幂。如果以不是2的幂的值创建 HashMap它将自动向上取最接近的2的幂的值。
插入之前还是之后去检查是否需要扩容
在 Java 8 中的 HashMap 实现中插入操作发生后HashMap 会首先插入新元素到合适的桶中然后再检查是否需要进行扩容。如果在插入之后元素数量达到或超过了负载因子乘以当前容量HashMap 就会触发扩容操作。
这种在插入之后进行扩容检查的方式有助于减少插入操作的复杂性并使 HashMap 在处理插入操作时能够更高效地运行。
链表插入方式红黑树插入方式
当发生哈希碰撞时会根据链表长度或者树结构的情况采用不同的方式来插入元素 链表插入方式 当哈希桶中的键值对数量较少并且链表长度小于等于8时新的键值对会被插入到链表的末尾。这种方式保持了链表的顺序没有破坏原有的插入顺序但当链表长度超过一定阈值8 数组长度 64时会触发链表转化为红黑树的操作。 红黑树插入方式 当链表长度超过了一定阈值8HashMap 会将链表转化为红黑树红黑树是一种自平衡的二叉搜索树。新的键值对会按照红黑树的规则插入到红黑树中以提高检索性能。红黑树的平均检索时间复杂度是 O(log n)。当红黑树的元素数量减少到一定程度6会将红黑树转换回链表以节省内存。
哈希表的扩容倍数
哈希表的扩容倍数是 2。这意味着当哈希表需要进行扩容时它会将当前的容量翻倍。这是为了确保哈希表能够保持较低的负载因子以提高性能。
例如如果初始容量为 16当元素数量达到或超过 16 * 0.75 12 时HashMap 将触发扩容操作。在这种情况下HashMap 会创建一个新的容量为 32 的哈希表然后重新分配元素到新的桶中。
