您好,登录后才能下订单哦!
在Java中,HashMap
是一种非常常用的数据结构,它基于哈希表实现,允许存储键值对,并且提供了快速的查找、插入和删除操作。HashMap
的核心思想是通过哈希函数将键映射到数组的某个位置,然后在该位置存储对应的值。然而,由于哈希函数的性质,不同的键可能会被映射到同一个位置,这种情况称为哈希冲突。本文将详细探讨在Java中,当插入位置不为空时,JDK是如何处理这种情况的。
在深入讨论如何处理插入位置不为空的情况之前,我们首先需要了解HashMap
的基本结构。
HashMap
内部维护了一个数组,数组的每个元素是一个Node
对象(在JDK 8之前是Entry
对象),Node
对象包含了键、值以及指向下一个Node
的指针(用于处理哈希冲突)。这个数组通常被称为桶数组(bucket array),数组的每个位置被称为桶(bucket)。
transient Node<K,V>[] table;
Node
类的定义如下:
static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
final int hash;
final K key;
V value;
Node<K,V> next;
Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
this.hash = hash;
this.key = key;
this.value = value;
this.next = next;
}
// 其他方法省略
}
当我们向HashMap
中插入一个键值对时,HashMap
会执行以下步骤:
HashMap
会通过键的hashCode()
方法计算出一个哈希值。当插入位置不为空时,意味着该位置已经存在一个或多个Node
对象。此时,HashMap
需要处理哈希冲突。JDK 8之前和JDK 8及之后的版本在处理哈希冲突时有所不同。
在JDK 8之前,HashMap
采用链表法来处理哈希冲突。具体步骤如下:
Node
开始,遍历链表,检查是否有Node
的键与待插入的键相同。Node
的值。Node
。for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
Object k;
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
V oldValue = e.value;
e.value = value;
return oldValue;
}
}
在JDK 8及之后的版本中,HashMap
在处理哈希冲突时引入了红黑树的概念。当链表长度超过一定阈值(默认为8)时,链表会转换为红黑树,以提高查找效率。具体步骤如下:
Node
开始,遍历链表或红黑树,检查是否有Node
的键与待插入的键相同。Node
的值。Node
。if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;
}
}
红黑树是一种自平衡的二叉查找树,它的查找、插入和删除操作的时间复杂度为O(log n)。相比于链表,红黑树在处理大量数据时具有更高的效率。因此,当链表长度超过一定阈值时,HashMap
会将链表转换为红黑树,以提高性能。
在Java中,HashMap
通过哈希表实现快速的键值对存储和查找。当插入位置不为空时,HashMap
会根据JDK版本的不同,采用链表法或红黑树法来处理哈希冲突。JDK 8之前的版本使用链表法,而JDK 8及之后的版本在链表长度超过阈值时,会将链表转换为红黑树,以提高查找效率。
通过这种方式,HashMap
能够在大多数情况下保持较高的性能,即使在哈希冲突较多的情况下,也能通过红黑树来保证操作的效率。
免责声明:本站发布的内容(图片、视频和文字)以原创、转载和分享为主,文章观点不代表本网站立场,如果涉及侵权请联系站长邮箱:is@yisu.com进行举报,并提供相关证据,一经查实,将立刻删除涉嫌侵权内容。