一目了然,Hash算法及HashMap底层实现原理
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发布时间：2024-10-02 02:46
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时间：2024-11-06 06:44
哈希表以其高效查询和插入操作而备受青睐。其核心是将(key, value)对通过哈希函数映射到数组的特定位置，查询时间复杂度达到理想状态的O(1)。哈希表结构结合了数组、链表和红黑树，数组用于基本存储，链表或平衡二叉树用于处理碰撞。数组的查询和插入复杂度为O(1)，而链表或平衡二叉树的相应操作为O(n)或O(lgn)。
具体实现中，首先通过哈希算法，如默认使用key的hashCode，计算得到一个整数hash值。然后，通过取余操作确定在数组中的存储位置。当发生碰撞，即多个key映射到同一位置，HashMap采用开放寻址法或链式地址解决，如Java默认使用拉链法。开放寻址法通过在数组中寻找空余位置，链式地址则使用链表结构存储冲突的结点，查询时遍历链表。
HashMap以数组为基础，每个元素是链表的头节点，Put方法根据Key的哈希值定位并插入链表，Get方法则通过哈希映射和链表遍历找到对应的Value。HashMap初始长度为16的2的幂，通过位运算确保哈希分布均匀，避免过多的碰撞。
理解Hash算法的关键在于生成的哈希值的均匀分布，以及如何通过位运算来快速定位数组位置。通过深入研究，您将能更好地掌握这些复杂的底层实现机制。
