HashMap 原理分析

简介:    转:http://blog.csdn.net/vking_wang/article/details/14166593   HashMap的数据结构   数据结构中有数组和链表来实现对数据的存储,但这两者基本上是两个极端。

 

 转:http://blog.csdn.net/vking_wang/article/details/14166593

 

HashMap的数据结构

 

数据结构中有数组和链表来实现对数据的存储,但这两者基本上是两个极端。

数组

数组存储区间是连续的,占用内存严重,故空间复杂的很大。但数组的二分查找时间复杂度小,为O(1);数组的特点是:寻址容易,插入和删除困难

链表

链表存储区间离散,占用内存比较宽松,故空间复杂度很小,但时间复杂度很大,达O(N)。链表的特点是:寻址困难,插入和删除容易。

哈希表

那么我们能不能综合两者的特性,做出一种寻址容易,插入删除也容易的数据结构?答案是肯定的,这就是我们要提起的哈希表。哈希表((Hash table既满足了数据的查找方便,同时不占用太多的内容空间,使用也十分方便。

  哈希表有多种不同的实现方法,我接下来解释的是最常用的一种方法—— 拉链法,我们可以理解为链表的数组 ,如图:

 


 

  从上图我们可以发现哈希表是由数组+链表组成的,一个长度为16的数组中,每个元素存储的是一个链表的头结点。那么这些元素是按照什么样的规则存储到数组中呢。一般情况是通过hash(key)%len获得,也就是元素的key的哈希值对数组长度取模得到。比如上述哈希表中,12%16=12,28%16=12,108%16=12,140%16=12。所以12、28、108以及140都存储在数组下标为12的位置。

  HashMap其实也是一个线性的数组实现的,所以可以理解为其存储数据的容器就是一个线性数组。这可能让我们很不解,一个线性的数组怎么实现按键值对来存取数据呢?这里HashMap有做一些处理。

  首先HashMap里面实现一个静态内部类Entry,其重要的属性有key , value, next,从属性key,value我们就能很明显的看出来Entry就是HashMap键值对实现的一个基础bean,我们上面说到HashMap的基础就是一个线性数组,这个数组就是Entry[],Map里面的内容都保存在Entry[]里面。

 

 

HashMap的存取实现

既然是线性数组,为什么能随机存取?这里HashMap用了一个小算法,大致是这样实现: 

 

 

// 存储时:
 int hash = key.hashCode(); // 这个hashCode方法这里不详述,只要理解每个key的hash是一个固定的int值
 int index = hash % Entry[].length;
 Entry[index] = value;
 
// 取值时:
 int hash = key.hashCode();
 int index = hash % Entry[].length;
 return Entry[index];

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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