复习一波HashMap底层实现原理解析

article/2025/9/22 0:46:48

HashMap是JAVA中最常见的集合类框架,也是java语言中非常典型的数据结构,同时也是我们需要掌握的数据结构,更重要的也是面试题必问之一。
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我们常见的有集合数据有三种结构:1、数组结构 2、链表结构 3、哈希表结构 下面我们来看看各自的数据结构的特点:

1、数组结构: 存储区间连续、内存占用严重、空间复杂度大
  • 优点:随机读取和修改效率高,原因是数组是连续的(随机访问性强,查找速度块)
  • 缺点:插入和删除数据效率低,因插入数据,这个位置后面的数据在内存中都要往后移动,且大小固定不易动态扩展。
2、链表结构:存储区间离散、占用内存宽松、空间复杂度小
  • 优点:插入删除速度快,内存利用率高,没有固定大小,扩展灵活
  • 缺点:不能随机查找,每次都是从第一个开始遍历(查询和修改效率低)
3、哈希表结构:结合数组结构和链表结构的优点,从而实现了查询和修改效率高,插入和删除效率也高的一种数据结构

而我们常见的HashMap就是这样的一种数据结构
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HashMap中的put()和get()的实现原理
  • 1、map.put(k,v)实现原理

(1)、首先将k,v封装到Node对象当中(节点)。
(2)、然后它的底层会调用K的hashCode()方法得出hash值。
(3)、通过哈希表函数/哈希算法,将hash值转换成数组的下标,下标位置上如果没有任何元素,就把Node添加到这个位置上。如果说下标对应的位置上有链表。此时,就会拿着k和链表上每个节点的k进行equal。如果所有的equals方法返回都是false,那么这个新的节点将被添加到链表的末尾。如其中有一个equals返回了true,那么这个节点的value将会被覆盖。

  • 2、map.get(k)实现原理

(1)、先调用k的hashCode()方法得出哈希值,并通过哈希算法转换成数组的下标。
(2)、通过上一步哈希算法转换成数组的下标之后,在通过数组下标快速定位到某个位置上。重点理解如果这个位置上什么都没有,则返回null。如果这个位置上有单向链表,那么它就会拿着参数K和单向链表上的每一个节点的K进行equals,如果所有equals方法都返回false,则get方法返回null。如果其中一个节点的K和参数K进行equals返回true,那么此时该节点的value就是我们要找的value了,get方法最终返回这个要找的value。

为何随机增删、查询效率都很高的原因是?

原因: 增删是在链表上完成的,而查询只需扫描部分,则效率高。

HashMap集合的key,会先后调用两个方法,hashCode and equals方法,这这两个方法都需要重写。

为什么放在hashMap集合key部分的元素需要重写equals方法?

因为equals方法默认比较的是两个对象的内存地址


http://chatgpt.dhexx.cn/article/ObjcpCif.shtml

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