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1. 罕用的实现类构造
一、HashMap
实现了 Map、Cloneable、Serializable 接口,继承了 AbstractMap 类
public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>
implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable
/**
* Map 接口: 实现键值对,Map 接口规定了一个 key 对应一个 value
* HashMap 应用该接口用来替换 Dictionary 类
*
* AbstractMap 类: 继承 Map 的抽象类, 缩小 Map 操作的实现
*
* Cloneable 接口: 能够显示的调用 Object.clone()办法, 非法的对该类
* 实例进行字段复制
*
* Serializable 接口: 实现该接口后, 该类能够被序列化和反序列化
*/
1.HashMap 是否线程平安?
HashMap 是线程不平安的,在并发的环境下能够应用 ConcurrentHashMap。
2.HashMap 的外部实现
外部实现:在 JDK1.8 之前是数组 + 链表,JDK1.8 之后是数组 + 链表 + 红黑树
退出红黑树的起因:JDK1.8 之前 HashMap 应用的是数组加链表,因为哈希函数不能百分百的让元素平均的散布,就会造成有大量的元素存入同一个 index(桶)下,这样 index 就造成了一条很长的链表,由此元素的遍历的工夫复杂度为 O(n), 失去了 HashMap 的劣势,退出了红黑树,查找的工夫复杂度为 O(log n), 实现了优化
数组的特点:查找快,工夫复杂度是 O(1), 增删慢,工夫复杂度是 O(n)
链表的特点:查找慢,工夫复杂度是 O(n), 增删快,工夫复杂度是 O(1)
红黑树的特点:在遍历链表的根底上,红黑树查找的工夫复杂度是 O(log n)
红黑树的查问效率远大于链表,然而插入 / 删除要比链表慢
3.HashMap 的主要参数
1. 默认初始容量:16,必须是 2 的整数次方
2. 默认加载因子:0.75
3. 阈值:容量 * 加载因子
4. 树形阈值:默认是 8,当 bucket 中的链表长度大于 8 时,则进行链表树化
5. 非树形阈值:默认是 6,当进行扩容时,当进行扩容(resize())时(这时候的 HashMap 的数据存储地位会从新计算),在计算完后,原有的红黑树内的数量 <6 时,则由红黑树转换为链表
6. 树形最小容量:桶可能是树的哈希表的最小容量,至多是 TREEIFY_THRESHOLD 的 4 倍,这样能防止扩容时的抵触
// 链表转红黑树的阈值
static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;
// 红黑树转链表的阈值
static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;
/**
* 最小树形化容量阈值:即 当哈希表中的容量 > 该值时,才容许树形化链表(即 将链表 转换成红黑树)* 否则,若桶内元素太多时,则间接扩容,而不是树形化
* 为了防止进行扩容、树形化抉择的抵触,这个值不能小于 4 * TREEIFY_THRESHOLD
**/
static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;
只有在数组的长度大于 64 时,且链表的长度 >8 时,能力树形化链表
链表的长度大于 8 时会调用 treeifyBin 办法转换为红黑树,然而 treeifyBin 办法外部有一个判断,当只有数组的长度 >64 的时候,能力将链表树形化,否则只进行 resize 扩容
因为链表过长而数组过短,会常常产生 hash 碰撞,这时进行树形化的作用不大,因为链表过长的起因就是数组过短。树形化之前要查看数组的长度,<64 进行扩容,而不是进行树形化
链表的长度 >8,但数组的长度 <64 时, 不会进行树形化,而是进行 resize 后 rehash 从新排序
4.HashMap 的罕用办法
增加:V put(K key,V value) –> 增加元素(也能够实现批改)
删除:void clear() –> 清空所有键值对元素
V remove(Object key) –> 依据键删除对应的值,并把值返回
判断:containsKey(Object key) –> 是否蕴含指定的键
containsValue(Object value)–> 是否蕴含指定的值
遍历:Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()–> 获取键值对
V get(Object key) –> 依据键获取值
Collection value()–> 获取值的汇合
获取:Set setKey()–> 获取键的汇合
int size()–> 获取汇合元素的个数
根本办法的应用
HashMap<Integer,String> map=new HashMap<>();
// 增加元素
map.put(1, "a");
map.put(2, "b");
map.put(3, "c");
// 键不可反复,值被笼罩
map.put(3, "C");
// 通过键删除整个键值对
map.remove(3);
// 清空
map.clear();
// 是否为空
System.out.println(map.isEmpty());//false
// 是否蕴含 4
System.out.println(map.containsKey(4));//false
// 是否蕴含“b”值
System.out.println(map.containsValue("b"));//true
// 获取汇合元素个数
System.out.println(map.size());//3
// 通过键获取值
System.out.println(map.get(3));//C
// 获取所有值形成的汇合
Collection<String> values=map.values();
for(String v:values){System.out.println("值:"+v);// 值:a 值:b 值:c
}
System.out.println(map);
}
两种遍历形式
public static void main(String[] args) {Map<String,Integer> map=new HashMap<>();
map.put("小林",21);
map.put("小张",35);
map.put("小王",18);
demo1(map);
demo2(map);
}
// 通过 Set<K> setKey()办法遍历
private static void demo1(Map<String,Integer> map) {Set<String> keys=map.keySet();
for (String key:keys){Integer value=map.get(key);
System.out.println("键为:"+key+"值为:"+value);// 键为:小林值为:21
// 键为:小王值为:18
// 键为:小张值为:35
}
}
// 通过 Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()办法遍历
private static void demo2(Map<String, Integer> map) {Set<Map.Entry<String,Integer>> kvs=map.entrySet();
for (Map.Entry<String,Integer> kv:kvs){String kstring=kv.getKey();
Integer istring=kv.getValue();
System.out.println(kstring+"-----"+istring);
// 小林 -----21
// 小王 -----18
// 小张 -----35
}
}
5. 对于 hash 抵触问题
1. 起因:
当对某个元素进行哈希运算后,失去一个存储地址,在进行插入的时候,发现曾经被其余元素占用了。这就是所谓的哈希抵触,也叫哈希碰撞。
哈希函数的设计至关重要,好的哈希函数会尽量的确保计算简略和散列地址散布平均,然而,数组是一块间断的固定的长度的内存空间,再好的哈希函数也不能保障失去的存储地址相对不发生冲突。
2. 解决 hash 抵触的办法:
凋谢地址法:发生冲突,持续寻找下一块未被占用的存储地址。
再散列函数法:当发生冲突,应用第二个、第三个、哈希函数计算地址,直到无抵触。
链地址法:将所有关键字的同义词的记录存储在一个单链表中,咱们称这种表为同义词子表。
HashMap 采纳的是链地址法,也就是数组 + 链表的形式
HashMap 由数组 + 链表组成的,数组是 HashMap 的主体,链表则是次要为了解决哈希抵触而存在的,如果定位到的数组地位不含链表(以后的 entry 的 next 指向 null),那么对于查找,增加等操作很快,仅需一次寻址即可;如果定位到的数组蕴含链表,对于增加操作,其工夫复杂度为 O(n), 首先遍历链表,存在即笼罩,否则新增,而后通过 key 对象的 equals 办法逐个比对查找。所以!对于性能思考,HashMap 中的链表呈现越少,性能才会越好。
6.JDK1.8 之前 HashMap 存在死循环的问题
起因:因为数组扩容后,同一索引地位的节点程序会反掉
7.HashMap 和 Hashtable 的区别
8. 重写 equals()办法后,是否肯定要重写 hashCode()办法?为什么?
重写 equals()办法,须要重写 hashCode()办法。
hashCode 规定:两个对象相等(即 equals()返回 true),hashCode 肯定雷同;两个对象 hashCode 雷同,两个对象不肯定相等;
重写 equals,而不重写 hashCode 办法,默认调用的是 Object 类的 hashCode()办法,会导致两个对象的 equals 雷同但 hashCode 不同。简略的来说,重写 equals 办法后,重写 hashCode 办法就是为了确保比拟的两个对象是同一对象。
二、LinkedHashMap
LinkedHashMap 的底层构造和 HashMap 是雷同的,因为 LinkedHashMap 继承了 HashMap,
区别在于:LinkedHashMap 外部提供了 Entry,替换了 HashMap 中的 Node。
LinkedHashMap:保障在遍历 map 元素时,能够照增加的程序实现遍历
起因:在原来的 HashMap 底层构造的根底上,减少了一对指针,指向前一个和后一个元素
对于频繁的遍历操作,LinkedHashMap 的效率要高于 HashMap
三、TreeMap
保障照 key-value 对进行排序,实现排序遍历,此时思考 key 的天然排序或者定制排序,底层应用的是红黑树
元素依据键排序,元素具备唯一性
1)天然排序
让元素所在的类继承天然排序 Comparable
2)比拟器排序
让汇合的构造方法接管一个比拟器接口(Comparator 的实现对象)
四、Hashtable
作为古老的实现类;线程平安的,效率低;不能存储 null 的 key 和 value
最初
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