HashMap浅解析

JDK 1.7和1.8中的HashMap区别

1.7中HashMap基于数组+线性链表的结构存储数据，核心内容有以下几点：

• 数组特点：通过指定下标查找时间复杂度为O(1)，通过定值查找，需要遍历数组，逐一对比给定关键字和数组元素，时间复杂度为O(n)。当然，如果是有序数组，则可通过二分查找、插值查找、斐波那契查找等方式，优化查找复杂度为O(logn);对于一般插入删除操作，因为涉及数组的移动，其平均时间复杂度也为O(n);
• 线性链表特点：对于链表的新增、删除等操作(在找到指定操作位置后)，仅需要处理结点的引用即可，时间复杂度为O(1)，而查找操作需要遍历链表逐一对比，复杂度为O(n);
• 默认数组大小为16，在插入新数据时可能会扩容，每次扩容的容量为2的次幂；之所以这样是因为要保证hash之后的数组存放均匀分布: 数组位置index= hash(value) & (n-1), n当前容量，为2的n次幂时，为111....11的结构，通过与运算，使得index的位置分布与hash正相关，尽管如此因为有hash冲突，所以相同的位置有链表依次存放节点数据；
• HashMap每次扩容，需要重新计算hash之后的存放位置index，比较损耗性能；

数组结构：

transient Entry<K,V>[] table = (Entry<K,V>[]) EMPTY_TABLE;

线性链表结构：

static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
    final K key;
    V value;
    Entry<K,V> next;//存储指向下一个Entry的引用，单链表结构
    int hash;//对key的hashcode值进行hash运算后得到的值，存储在Entry，避免重复计算

    /**
     * Creates new entry.
     */
    Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) {
        value = v;
        next = n;
        key = k;
        hash = h;
    } 

1.8中HashMap当线性链表长度大于8时，会转换为红黑树结构(一种自平衡二叉查找树（AVL）的变体，左右子树高差可能大于1，对其进行插入，查找，删除等操作，平均复杂度均为O(logn))