java中 HashMap

Java 中的 HashMap 是一种基于哈希表实现的键值对集合，它提供了高效的数据存储和检索能力。

HashMap 概述

• 数据结构：基于数组和链表（JDK 1.8 后引入红黑树）实现的键值对集合。
• 时间复杂度：平均情况下，HashMap 的操作可以达到 O(1) 的时间复杂度。

工作原理

• 哈希技术：通过键的 hashCode() 方法计算哈希值，确定元素在数组中的位置。
• 冲突解决：使用链地址法，即同一个数组位置的多个元素通过链表或红黑树连接。

核心特性

• 初始容量：默认为 16，可以初始化时指定。
• 加载因子：默认为 0.75，影响哈希表的扩容时机。
• 扩容机制：当元素数量超过数组容量与加载因子的乘积时，进行扩容操作。

JDK 1.8 变更

• 链表转红黑树：链表长度超过 8 时，链表将转换为红黑树，提高搜索效率。
• null 键和值：允许一个 null 键和多个 null 值。

线程安全性

• 线程不安全：HashMap 本身不是线程安全的，多线程环境下需要外部同步。

示例代码

HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("key1", 1);
Integer value = map.get("key1");
map.remove("key1");

性能考虑

• 扩容操作：虽然可以动态扩容，但一次性扩容大量元素会导致性能下降。
• 哈希函数：良好的哈希函数可以减少哈希冲突，提高性能。123456