首页 > 代码库 > hashmap的底层实现
hashmap的底层实现
HashMap的底层实现都是数组+链表结构实现的,添加、删除、获取元素都是先计算hash值,根据hash值和table.length计算出index也就是table的数组的下标,然后进行相应的操作。
不过HashMap和HashTable计算hash的方法不同:
HashMap是直接用key的hashcode对table数组长度取模;而HashMap则是对key的hashcode进行两次hash,以获得更好的散列值,然后再对table数组的长度取模。
具体方法的实现:
HashMap默认初始化时会创建一个容量为16的Entry数组,默认加载因子为0.75,同时设置临界值16*0.75;
public HashMap() { this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; threshold = (int)(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY * DEFAULT_LOAD_FACTOR); table = new Entry[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY]; init(); }
对于put方法:
HashMap会对null值key进行特殊处理,总是放到table[0]位置
put过程是先计算hash然后通过hash与table.length取摸计算index值,然后将key放到table[index]位置,当table[index]已存在其它元素时,会在table[index]位置形成一个链表,将新添加的元素放在table[index],原来的元素通过Entry的next进行链接,这样以链表形式解决hash冲突问题,当元素数量达到临界值(capactiy*factor)时,则进行扩容,是table数组长度变为table.length*2;
对于get方法:
同样当key为null时会进行特殊处理,在table[0]的链表上查找key为null的元素
get的过程是先计算hash然后通过hash与table.length取摸计算index值,然后遍历table[index]上的链表,直到找到key,然后返回
对于remove方法:
remove方法和put get类似,计算hash,计算index,然后遍历查找,将找到的元素从table[index]链表移除
对于resize方法:
resize方法在hashmap中并没有公开,这个方法实现了非常重要的hashmap扩容,具体过程为:先创建一个容量为table.length*2的新table,修改临界值,然后把table里面元素计算hash值并使用hash与table.length*2重新计算index放入到新的table里面,这里需要注意下是用每个元素的hash全部重新计算index,而不是简单的把原table对应index位置元素简单的移动到新table对应位置
对于containsKey方法:
containsKey方法是先计算hash然后使用hash和table.length取摸得到index值,遍历table[index]元素查找是否包含key相同的值
简单的MyHashMap:
public class MyHashMap { //默认初始化大小 16 private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16; //默认负载因子 0.75 private static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f; //临界值 private int threshold; //元素个数 private int size; //扩容次数 private int resize; private HashEntry[] table; public MyHashMap() { table = new HashEntry[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY]; threshold = (int) (DEFAULT_INITIAL_CAPACITY * DEFAULT_LOAD_FACTOR); size = 0; } private int index(Object key) { //根据key的hashcode和table长度取模计算key在table中的位置 return key.hashCode() % table.length; } public void put(Object key, Object value) { //key为null时需要特殊处理,为简化实现忽略null值 if (key == null) return; int index = index(key); //遍历index位置的entry,若找到重复key则更新对应entry的值,然后返回 HashEntry entry = table[index]; while (entry != null) { if (entry.getKey().hashCode() == key.hashCode() && (entry.getKey() == key || entry.getKey().equals(key))) { entry.setValue(value); return; } entry = entry.getNext(); } //若index位置没有entry或者未找到重复的key,则将新key添加到table的index位置 add(index, key, value); } private void add(int index, Object key, Object value) { //将新的entry放到table的index位置第一个,若原来有值则以链表形式存放 HashEntry entry = new HashEntry(key, value, table[index]); table[index] = entry; //判断size是否达到临界值,若已达到则进行扩容,将table的capacicy翻倍 if (size++ >= threshold) { resize(table.length * 2); } } private void resize(int capacity) { if (capacity <= table.length) return; HashEntry[] newTable = new HashEntry[capacity]; //遍历原table,将每个entry都重新计算hash放入newTable中 for (int i = 0; i < table.length; i++) { HashEntry old = table[i]; while (old != null) { HashEntry next = old.getNext(); int index = index(old.getKey()); old.setNext(newTable[index]); newTable[index] = old; old = next; } } //用newTable替table table = newTable; //修改临界值 threshold = (int) (table.length * DEFAULT_LOAD_FACTOR); resize++; } public Object get(Object key) { //这里简化处理,忽略null值 if (key == null) return null; HashEntry entry = getEntry(key); return entry == null ? null : entry.getValue(); } public HashEntry getEntry(Object key) { HashEntry entry = table[index(key)]; while (entry != null) { if (entry.getKey().hashCode() == key.hashCode() && (entry.getKey() == key || entry.getKey().equals(key))) { return entry; } entry = entry.getNext(); } return null; } public void remove(Object key) { if (key == null) return; int index = index(key); HashEntry pre = null; HashEntry entry = table[index]; while (entry != null) { if (entry.getKey().hashCode() == key.hashCode() && (entry.getKey() == key || entry.getKey().equals(key))) { if (pre == null) table[index] = entry.getNext(); else pre.setNext(entry.getNext()); //如果成功找到并删除,修改size size--; return; } pre = entry; entry = entry.getNext(); } } public boolean containsKey(Object key) { if (key == null) return false; return getEntry(key) != null; } public int size() { return this.size; } public void clear() { for (int i = 0; i < table.length; i++) { table[i] = null; } this.size = 0; } @Override public String toString() { StringBuilder sb = new StringBuilder(); sb.append(String.format("size:%s capacity:%s resize:%s\n\n", size, table.length, resize)); for (HashEntry entry : table) { while (entry != null) { sb.append(entry.getKey() + ":" + entry.getValue() + "\n"); entry = entry.getNext(); } } return sb.toString(); } } class HashEntry { private final Object key; private Object value; private HashEntry next; public HashEntry(Object key, Object value, HashEntry next) { this.key = key; this.value = http://www.mamicode.com/value;>hashmap的底层实现