介绍
二者在Java里有着相同的实现,前者仅仅是对后者做了一层包装,也就是说HashSet里面有一个HashMap(适配器模式)。因此本文将重点分析HashMap。
HashMap实现了Map接口,允许放入null
元素,除该类未实现同步外,其余跟Hashtable
大致相同,跟TreeMap不同,该容器不保证元素顺序,根据需要该容器可能会对元素重新哈希,元素的顺序也会被重新打散,因此不同时间迭代同一个HashMap的顺序可能会不同。
根据对冲突的处理方式不同,哈希表有两种实现方式,一种开放地址方式(Open addressing),另一种是冲突链表方式(Separate chaining with linked lists)。Java HashMap采用的是冲突链表方式。
注:当同一个链表里面的元素超过8个以后,会自动转为红黑树的数据结构
有两个参数可以影响HashMap的性能:初始容量(inital capacity)和负载系数(load factor)。初始容量指定了初始table
的大小,负载系数用来指定自动扩容的临界值。当entry
的数量超过capacity*load_factor
时,容器将自动扩容并重新哈希。对于插入元素较多的场景,将初始容量设大可以减少重新哈希的次数。
将对向放入到HashMap或HashSet中时,有两个方法需要特别关心:hashCode()
和equals()
。hashCode()
方法决定了对象会被放到哪个bucket
里,当多个对象的哈希值冲突时,equals()
方法决定了这些对象是否是“同一个对象”。所以,如果要将自定义的对象放入到HashMap
或HashSet
中,需要@Override hashCode()
和equals()
方法
方法剖析
get()
get(Object key)
方法根据指定的key
值返回对应的value
,该方法调用了getEntry(Object key)
得到相应的entry
,然后返回entry.getValue()
。因此getEntry()
是算法的核心。
算法思想是首先通过hash()
函数得到对应bucket
的下标,然后依次遍历冲突链表,通过key.equals(k)
方法来判断是否是要找的那个entry
上图中hash(k)&(table.length-1)
等价于hash(k)%table.length
,原因是HashMap要求table.length
必须是2的指数,因此table.length-1
就是二进制低位全是1,跟hash(k)
相与会将哈希值的高位全抹掉,剩下的就是余数了。
注:1.这里主要介绍的是HashMap的数据结构,其他方法入put()和remove()不做介绍。
2.HashSet所以方法的调用最终都会转到HashMap里面,所以可以说HashSet是HashMap()的包装。