HashMap数据结构在JDK1.8长度为8不一定会转成红黑树哦

浅浅的花香味﹌ 2023-03-04 06:38 96阅读 0赞

第一次使用画思维导图的方式做笔记。这篇先写数据结构

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0x5bm5lWm9l_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 数据结构 ##

1.  JDK1.7 数组+链表  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0x5bm5lWm9l_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

# **结构** #

HashMap基本结构是一个数组，每个数组的元素，都是一个链表的节点，包含的内容就是我们要存储的：key,value和链表指向下个节点的地址next

## **添加——寻址** ##

HashMap在put一组key-value值的时候，是怎么确定它们该放在哪个位置呢？这里用了一个Hash算法公式  
**index = HashCode(key) & (length-1)**  
**index** 最终放元素的索引  
**HashCode(key)** 得到key也就是键值的HashCode值  
**length** 指的的是当前数组的长度，默认16。  
源码是这样  
![在这里插入图片描述][20200801174304637.png]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0x5bm5lWm9l_size_6_color_FFFFFF_t_70]  
现在向一个key-value都为String的HashMap中插入两组值

Map<String,String> map = new HashMap();
            map.put("food","tangYuan");
            map.put("fruit","apple");

计算HashCode值  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0x5bm5lWm9l_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
计算在HashMap中索引，分别是14和4，知道了索引，相当于知道了他们在HashMap中的位置。可以输出HashMap来验证是不是这样，遍历数组可以肯定先输出fruit-apple.  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0x5bm5lWm9l_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
输出结果  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0x5bm5lWm9l_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
此时它们在HashMap中存储位置，就是。。。。。。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0x5bm5lWm9l_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

###### 像这样通过计算一个个插入一直都是一个数组，直到插入元素个数为负载因子的值的时候再扩容，length值变成32，重新计算重新放入不就好了吗？那什么时候会变成一个链表的结构呢？ ######

**Hash碰撞**（这个大佬出现时候就会用链表方式存储）

## 什么是哈希碰撞？ ##

简单来说就是不同值的通过Hash算法得到的哈希值一样  
![在这里插入图片描述][20200808153615237.png]  
比如“**Aa**”和“**BB**”这两个字符串，他们的hash值就是一样的，此时把它们分别put到HashMap中，就出现下标为0的地方，两个Node（或者说两个Entry）。![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0x5bm5lWm9l_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

碰撞，先put进去的人占了位置，后来的人发现我也该在这个位置，这可怎么办呢（打一架，是可不能的）  
**解决哈希碰撞的方法：** —— 链地址法（拉链法）  
当然这只是解决hash碰撞的方法之一，HashMap采用的这种方法，所以HashMap的数据结构就从数组又加入了链表,然后最后结果是：  
**以下是HashMap在JDK1.7和JDK1.8的第一点不同**

*  JDK1.7采用头部插入法，所以后put进去的值，排在前面,和我们平时的先来后到刚好相反。(都让让，让让）

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0x5bm5lWm9l_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]

*  JDK1.8就变了，变成了尾部插入,变成了我们熟悉的先来后到(新来的，自己去后边排队)

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0x5bm5lWm9l_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]  
**接下来是第二点不同：在hash碰撞的值数量达到8的时候（当前长度为8，添加第9个元素的时候，就转成红黑树）  
JDK1.8要么扩容，要么变成红黑树  
JDK1.7仍然是单链表**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0x5bm5lWm9l_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]  
从算法角度分析，  
查找过程中，链表的复杂度：O(n)  
红黑树复杂度：O(log(n))  
当然它不会一直都是红黑树，树长度小于等于6的时候，又会转回链表  
**为什么要转回链表呢？**  
红黑树，也叫自平衡二叉树，红黑树根节点是黑色，它的自平衡体现在，插入或删除元素的时候，它自平衡会通过两种方式调整

*  **红黑树怎么保持平衡？**

**1.变色**

**2.旋转（左旋或者右旋）**  
所以如果树节点长度太小，再往里面put值得时候，红黑树就会不断去通过变色，旋转来保持平衡。这样跟链表比起来，当然链表性能更好些  
红黑树后面专门写吧  
![在这里插入图片描述][20200808175740976.png]

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