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HashMap问题在工作面试中很常见。 这是HashMaps在Java内部如何工作的一些深入说明。
HashMap在内部如何工作已成为几乎所有访谈中的一个普遍问题。 几乎每个人都知道如何使用HashMap或HashMap与Hashtable之间的区别。 但是,当问题为“ HashMap如何在内部工作?”时,许多人会失败。
这个问题的答案是,它基于哈希原理工作,但听起来并不那么简单。 哈希是一种使用算法将唯一代码分配给变量或属性的机制,从而可以轻松进行检索。 真正的哈希机制在应用于同一对象时应始终返回相同的hashCode()。
然后是一个问题:“哈希如何帮助存储和检索HashMap中的值?” 许多人会说该值将存储在存储桶中,并使用键进行检索。 如果你认为这是有效的,那么你绝对是错误的。 为了证明这一点,让我们看一下HashMap类:
/**
* The table, resized as necessary. Length MUST Always be a power of two.
*/
transient Entry[] table;
那么HashMap中Entry []的用途是什么? HashMap将对象存储为Entry实例,而不是键和值。
什么是入门班?
HashMap有一个称为Entry Class的内部类,其中包含键和值。 还有一个叫做next的东西,稍后你将了解。
static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V>
{
final K key;
V value;
Entry<K,V> next;
final int hash;
........
}
你知道HashMap将Entry实例存储在数组中,而不是作为键值对存储。 为了存储值,你将使用HashMap的put()方法。 让我们深入研究一下,看看它是如何工作的。
Put()方法如何在内部工作?
该代码将如下所示:
public V put(K key, V value)
{
if (key == null)
return putForNullKey(value);
int hash = hash(key.hashCode());
int i = indexFor(hash, table.length);
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;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}
modCount++;
addEntry(hash, key, value, i);
return null;
}
首先,它检查给定的密钥是否为null。如果给定键为null,则它将存储在零位置,因为null的哈希码将为零。
然后通过调用hashcode方法将哈希码应用于键.hashCode()。为了在数组范围内获得值,调用了hash(key.hashCode()),它对哈希码执行一些移位操作。
indexFor()方法用于获取存储Entry对象的确切位置。
接下来是最重要的部分-如果两个不同的对象具有相同的哈希码(例如Aa和BB将具有相同的哈希码),它将存储在同一存储桶中吗?为了解决这个问题,让我们考虑一下数据结构中的LinkedList。它将具有“下一个”属性,该属性将始终指向下一个对象,与Entry类中的下一个属性指向下一个对象的方式相同。使用这种方法,具有相同哈希码的不同对象将彼此相邻放置。
对于Collision,HashMap检查下一个属性的值。如果为null,则将Entry对象插入该位置。如果下一个属性不为null,则它将保持循环运行,直到下一个属性为null,然后将Entry对象存储在那里。
如何在HashMap中防止重复密钥?
众所周知,HashMap不允许重复键,即使当我们插入具有不同值的相同键时,也仅返回最新值。
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class HashMapEg {
public static void main(String[] args) {
Map map = new HashMap();
map.put(1, "sam");
map.put(1, "Ian");
map.put(1, "Scott");
map.put(null, "asdf");
System.out.println(map);
}
}
对于上面的代码,你将获得输出{null = asdf,1 = Scott},因为值sam和Ian将被替换为Scott。 那么,这是怎么发生的呢?
LinkedList中的所有Entry对象将具有相同的哈希码,但是HashMap使用equals()。 此方法检查相等性,因此如果key.equals(k)为true,它将替换Entry类中的值对象而不是键。 这样,可以防止插入重复密钥。
Get()方法如何在内部工作?
将使用put()方法中几乎相同的逻辑来检索值。
public V get(Object key)
{
if (key == null)
return getForNullKey();
int hash = hash(key.hashCode());
for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];e != null;e = e.next)
{
Object k;
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))
return e.value;
}
return null;
}
如果两个键具有相同的Hashcode会发生什么?
此处将使用相同的冲突解决机制。 key.equals(k)将一直检查到它为true,如果为true,则返回它的值。
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