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hashMap的底层数据结构:数组+链表

2017-08-10 10:04 239 查看
 HashMap也是我们使用非常多的Collection,它是基于哈希表的 Map 接口的实现,以key-value的形式存在。在HashMap中,key-value总是会当做一个整体来处理,系统会根据hash算法来来计算key-value的存储位置,我们总是可以通过key快速地存、取value。

数据结构中有数组和链表来实现对数据的存储,但这两者基本上是两个极端。


数组

数组存储区间连续,占用内存比较严重,空间复杂度很大。但数组的二分查找时间复杂度小,为O(1);
数组的特点是:寻址容易,插入和删除困难;


链表

链表存储区间离散,占用内存比较宽松,空间复杂度很小,但时间复杂度很大,达O(N)。
链表的特点是:寻址困难,插入和删除容易。
实际上hashMap是一个链表散列



哈希表

那么我们能不能综合两者的特性,做出一种寻址容易,插入删除也容易的数据结构?答案是肯定的,这就是我们要提起的哈希表。
哈希表((Hash table)既满足了数据的查找方便,同时不占用太多的内容空间,使用也十分方便。
  哈希表有多种不同的实现方法,我接下来解释的是最常用的一种方法—— 拉链法,我们可以理解为“链表的数组” ,如图:
哈希表是由数组+链表组成的,
HashMap其实也是一个线性的数组实现的,所以可以理解为其存储数据的容器就是一个线性数组。这可能让我们很不解,一个线性的数组怎么实现按键值对来存取数据呢?这里HashMap有做一些处理。
  首先HashMap里面实现一个静态内部类Entry,其重要的属性有 key , value, next,从属性key,value我们就能很明显的看出来Entry就是HashMap键值对实现的一个基础bean,我们上面说到HashMap的基础就是一个线性数组,这个数组就是Entry[],Map里面的内容都保存在Entry[]里面。

    /**
     * The table, resized as necessary. Length MUST Always be a power of two.
     */
    transient Entry[] table;
可参阅hashMap源码中
/**

     * Basic hash bin node, used for most entries.  (See below for

     * TreeNode subclass, and in LinkedHashMap for its Entry subclass.)

     */

    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;

        }

        public final K getKey()        { return key; }

        public final V getValue()      { return value; }

        public final String toString() { return key + "=" + value; }

        public final int hashCode() {

            return Objects.ha
4000
shCode(key) ^ Objects.hashCode(value);

        }

        public final V setValue(V newValue) {

            V oldValue = value;

            value = newValue;

            return oldValue;

        }

        public final boolean equals(Object o) {

            if (o == this)

                return true;

            if (o instanceof Map.Entry) {

                Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o;

                if (Objects.equals(key, e.getKey()) &&

                    Objects.equals(value, e.getValue()))

                    return true;

            }

            return false;

        }

    }

HashMap和Hashtable的底层实现都是数组+链表结构实现的,这点上完全一致

如果你想深入了解,参阅hashMap实现原理分析 http://blog.csdn.net/vking_wang/article/details/14166593
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标签:  数据结构 hashmap