为什么java.util.HashMap在内部使用链表
我对java.util.HashMap的概念性理解如下：为什么java.util.HashMap在内部使用链表,java,hashmap,Java,Hashmap,我对java.util.HashMap的概念性理解如下： 与其他映射实现相比，它的主要优点是恒定的查找时间，前提是不存在冲突。由于这个原因，底层实现使用固定长度的数组——计算机科学中唯一具有O（1）查找的数据结构 用于存储映射项的固定长度数组在实例化时初始化为给定大小，并在映射的大小接近固定长度数组的长度时展开（通过展开，我的意思是创建一个更大的数组并复制值） 当一个值被放入映射中时，键值对被放入给定键的内部链表实现中。当发生冲突时，随后的键值对将追加到列表中 从映射中获取时，键的hashCod
基于第2点，HashMap必须扩展一个数组，这个操作肯定是线性的。为什么它使用内部链表实现（O（n）查找）来解决冲突？为什么它不使用具有O（logn）查找的数据结构（如二进制或红黑树）来提高性能？虽然它不能保证O（1）插入时间，但它确实分摊了O（1）插入时间，也就是说，如果您逐个插入大量元素，插入它们所花费的总时间将与插入的元素数量成比例 改变用于存储桶的数据结构不会改善这一点。数组扩展的目的是确保每个bucket中预期的条目数保持不变；这意味着即使使用链表，仍然可以进行固定时间的插入和查找
这些数字是非常仔细地计算出来的，包括何时扩展以及扩展多少（将数组的大小增加一倍）。这是一种与ArrayList中使用的技术非常相似的技术，以保证向列表中添加摊销O（1）。虽然它不保证O（1）插入时间，但它确实有摊销O（1）插入时间，也就是说，如果您逐个插入大量元素，插入它们所花费的总时间将与插入的元素数量成比例 改变用于存储桶的数据结构不会改善这一点。数组扩展的目的是确保每个bucket中预期的条目数保持不变；这意味着即使使用链表，仍然可以进行固定时间的插入和查找 这些数字是非常仔细地计算出来的，包括何时扩展以及扩展多少（将数组的大小增加一倍）。这是一种与ArrayList中使用的技术非常相似的技术，以保证将摊销O（1）添加到列表中。 从Java8开始，如果有足够多的冲突，HashMap会返回到二叉树。
从Java 8开始，如果有足够多的冲突，HashMap确实会返回到二叉树。因为人们希望每个bucket最多只包含少量条目。因为您希望首先只得到很少的冲突。如果我没记错的话，如果一个bucket中的冲突数超过某个阈值，Java 8确实会回到二进制搜索树。@LouisWasserman，谢谢你的输入，真是有趣的东西！有没有可能链接到一些文档或源代码？这将是伟大的正式答复！因为人们期望每个bucket最多只包含几个条目，因为你首先只希望得到很少的冲突。如果我没记错的话，如果一个bucket中的冲突数超过某个阈值，Java 8确实会回到二进制搜索树。@LouisWasserman，谢谢你的输入，真是有趣的东西！有没有可能链接到一些文档或源代码？这将是伟大的正式答复！我不是建议改进插入时间。我建议改进bucket中存在冲突的条目的查找时间。在链表中搜索一个条目是O（n/2），但也有一些数据结构，例如使用O（logn）查找的一些树实现。我认为上面的评论已经说明了这一点——你只是不希望有足够的碰撞来让它变得有价值。@RobertBain你说基于第2点，HashMap不能保证插入时间。扩展阵列肯定是线性的。第一段是对这个问题的回答：它确实有摊销插入时间。其余部分回答了您的主要问题：bucket中预期的条目数是恒定的，因此查找仍然是恒定的。我正确地回答了你的主要问题，也处理了你帖子中的一个误解。首先感谢你的回答，我感谢你的时间，但我仍然觉得我对我的理解不太满意。你能解释一下“数组扩展的目的是确保每个bucket中预期的条目数是恒定的”这句话吗？在我看来，数组扩展的意义在于，键的单独散列值比散列映射中的值要多。我的理解是，根据hashCode（）值为键值对分配一个数组索引。如果我遗漏了什么，我会道歉。@RobertBain你在这两方面都是对的。扩展数组的目的是为条目留出更多的空间，并以适当的速率进行扩展，以确保如果哈希函数有效地返回随机值，则平均而言，数组中会有少量（恒定）的条目