HashMap 的长度设计为 2 的幂次方的原因主要有以下几个：

  1. 高效索引计算：
    在 HashMap 中，当插入一个键值对时，需要根据 key 的哈希码计算出该元素在数组中的存储位置。计算方式是使用 (n - 1) & hash 来获取对应的数组下标，其中 n 是数组的长度，hash 是经过哈希函数计算后的结果。如果数组长度 n 是 2 的幂次方，那么 n-1 的二进制表示中所有低位都是 1，与操作（&）会自动完成取模运算，且效率极高，因为位运算比 % 运算更快。
  2. 均匀分布：
    当哈希函数能够将键值均匀地映射到数组的不同区域时，通过上述方法计算出的索引可以更均匀地分布在数组中，从而减少哈希冲突的概率。即使存在冲突，也更容易通过链表或红黑树结构来处理。
  3. 扩容机制简化：
    HashMap 在容量不足时会进行动态扩容，扩容策略通常是新容量翻倍。若数组长度总是 2 的幂次方，则扩容后的新容量始终可以整除旧容量，这样在重新分配元素位置时，只需要检查扩容前后索引值高位的变化，而低位保持不变，大大简化了数据迁移过程。

综上所述，将 HashMap 的长度设置为 2 的幂次方既能确保高效的查找、插入和删除操作，又能提高空间利用率并简化扩容算法。