HashMap集合的底层实现原理是基于哈希表实现的。在HashMap内部，维护着一个数组（称为哈希桶），每个元素存储的是一个链表或红黑树。当往HashMap中添加键值对时，首先根据键的hashcode计算出对应的索引，然后将键值对存储在对应的链表或红黑树中。
当发生哈希冲突时，即不同的键具有相同的hashcode，HashMap会通过equals方法判断这两个键是否相等，如果相等，则更新值；如果不相等，则将新的键值对添加到链表或红黑树的末尾。在理想情况下，哈希表中每个桶的链表长度都很短，这样可以快速定位到对应的键值对。
HashMap在Java中被广泛使用，因为它具有高效的查找、插入和删除操作，时间复杂度为O(1)。但是在处理大量数据时，可能会导致哈希冲突，影响性能。因此，在实际使用中需要合理设置HashMap的容量和负载因子。