目录
1、底层数据结构,1.7 与1.8有何不同?
2、为何要用红黑树,为何一上来不树化,树化阈值为何是8,何时会树化,何时会退化为链表?
3、索引如何计算? hashCode都有了,为何还要提供hash()方法?数组容量为何是2的n次幂?
4、介绍一下put方法流程,1.7与1.8有何不同?
相同:
不同:
5、加载因子为何默认是0.75
6、多线程下会有啥问题?
7、key能否为null,作为key的对象有什么要求?
8、String对象的hashcode()如何设计的,为啥每次乘的是31
1、底层数据结构,1.7 与1.8有何不同?
- 1.7数组+链表
- 1.8数组+(链表|红黑树)
2、为何要用红黑树,为何一上来不树化,树化阈值为何是8,何时会树化,何时会退化为链表?
- 红黑树用来避免DoS攻击,防止链表超长时性能下降,树化应当是偶然情况
- hash表的查找,更新的时间复杂度是0(1),而红黑树的查找,更新的时间复杂度是O(log2 n),TreeNode占用空间也比普通Node的大,如非必要,尽量还是使用链表。
- hash值如果足够随机,则在hash表内按泊松分布,在负载因子0.75的情况下,长度超过8的链表出现概率是0.00000006,选择8就是为了让树化几率足够小。
- 树化两个条件:链表长度超过树化阈值;数组容量>=64
- 退化情况1:在扩容时如果拆分树时,树元素个数<=6则会退化链表
- 退化情况2: remove树节点时,若root、root.left、root.right、root.left.left有一个为null,也会退化为链表
3、索引如何计算? hashCode都有了,为何还要提供hash()方法?数组容量为何是2的n次幂?
- 计算对象的 hashCode(),再进行调用HashMap的hash()方法进行二次哈希,最后&(capacity -1)得到索引
- 二次hash()是为了综合高位数据,让哈希分布更为均匀
- 计算索引时,如果是2的n次幂可以使用位与运算代替取模,效率更高;扩容时hash & oldcap=-0的元素留在原来位置,否则新位置=旧位置+oldCap
但①、②、③都是为了配合容量为2的n次幂时的优化手段,例如Hashtable的容量就不是2的n次幂,并不能说哪种设计更优,应该是设计者综合了各种因素,最终选择了使用2的n次幂作为容量。
4、介绍一下put方法流程,1.7与1.8有何不同?
相同:
- HashMap是懒惰创建数组的,首次使用才创建数组
- 计算索引(桶下标)
- 如果桶下标还没人占用,创建Node占位返回
- 如果桶下标已经有人占用
- 已经是TreeNode走红黑树的添加或更新逻辑
- 是普通Node,走链表的添加或更新逻辑,如果链表长度超过树化阈值,走树化逻辑
- 返回前检查容量是否超过阈值,一旦超过进行扩容
不同:
- 链表插入节点时,1.7是头插法,1.8是尾插法
- 1.7是大于等于阈值且没有空位时才扩容,而1.8是大于阈值就扩容
- 1.8在扩容计算Node索引时,会优化
5、加载因子为何默认是0.75
假设数组容量为16,那么当数量大于16*0.75=12时就会发生扩容。
- 在空间占用与查询时间之间取得较好的权衡
- 大于这个值,空间节省了,但链表就会比较长影响性能
- 小于这个值,冲突减少了,但扩容就会更频繁,空间占用多
6、多线程下会有啥问题?
- 扩容死链(1.7)
- 数据错乱(1.7,1.8)
7、key能否为null,作为key的对象有什么要求?
- HashMap 的key可以为null,但Map的其他实现则不然
- 作为key的对象,必须实现hashcode(重新计算哈希值,减少冲突)和equals,并且 key 的内容不能修改(不可变)
8、String对象的hashcode()如何设计的,为啥每次乘的是31
- 目标是达到较为均匀的散列效果,每个字符串的hashcode足够独特
- 字符串中的每个字符都可以表现为一个数字,称为S,其中i的范围是0~n -1
- 31代入公式有较好的散列特性,并且31 * h可以被优化为