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说起HashMap的强大之处,就是其内部使用了哈希算法和链表算法,充分利用好加载因子的强大推动,使得在时间和空间上的成本寻求一种折中,其内部元素在存储和提取不仅可以充分利用好HashMap初始化的空间,而且查询效率及其的高!
在面试中,面试官会常问HashMap的底层源码的实现,接下来我简单的手动实现一个HashMap集合:
(一)HashMap中存储的元素类型即为键值对存在,定义一个能包含键值对的内部类:
class MapEntry { Object key; Object value; public MapEntry(Object key, Object value) { super(); this.key = key; this.value = value; }}
(二)我们使用java.util.LinkedList双向链表来模拟HashMap中底层实现的数组(即链表数组)
/** * 1.提高查询的效率 2.默认加载因子 (0.75) 即在时间和空间成本上寻求一种折衷。加载因子过大存储空间能得到充分利用,但查询效率会低一点; * 加载因子过小,存储空间利用率降低,但是查询速度会高一点!(加载因子的设计大小要保证存储空间充分利用,且查询效率高) */public class ManualHashMap { LinkedList[] arr = new LinkedList[999]; // 键值对集合! Map底层结构是:数组 + 链表 int size = 0; // HashMap的容量 // 构造方法 public ManualHashMap() { } /* * 向HashMap中存入键值对 */ public void put(Object key, Object value) { MapEntry node = new MapEntry(key, value); /* * 获取该键值对在数组中的索引位置(0~998); * 重写HashCode()方法就是为了让具有相同属性对象具有相同的HashCode值(地址码); * 由于重写HashCode()方法在任何种程度上,都会出现一定的Bug,使得具有不同属性值都会有相同的HashCode码值; * 此时就需要重写equals()方法,进行二次比较key值是否相同,就可做到万无一失了! */ int hash = node.key.hashCode() % arr.length; hash = hash < 0 ? -hash : hash; if (arr[hash] == null) { // 此索引位置为空 LinkedList本人只是简单的实现了HashMap存取数据的详细过程,加载因子以及数组的扩容再次赋值,过于繁琐,若需理解深透,请自行查阅HashMap底层的源代码!list = new LinkedList<>(); //创建一个双向链表 arr[hash] = list; list.add(node); size++; } else { // 该位置有元素 LinkedList list = arr[hash]; // 取出该索引处的链表 // 判断有没有键值重复 boolean flag = false; //判断此链表中,是否存在重复的键值 for (int i = 0; i < list.size(); i++) { MapEntry temp = (MapEntry) list.get(i); if (temp.key.equals(key)) { // 键值有重复 temp.value = value; // value值覆盖 flag = true; } } if(!flag){ //不存在重复的key,需添加此元素 list.add(node); size++; } } } /* * 获取键值对中某个键值对对象 */ public Object get(Object key) { int hash = key.hashCode() % arr.length; hash = hash < 0 ? -hash : hash; if (arr[hash] != null) { LinkedList list = arr[hash]; for (int i = 0; i < list.size(); i++) { MapEntry temp = (MapEntry) list.get(i); if(temp.key.equals(key)){ return temp.value; } } } return null; } public static void main(String[] args) { ManualHashMap map = new ManualHashMap(); map.put("6", "b"); map.put("6", "a"); map.put("5", "c"); map.put("4", "d"); System.out.println(map.size); //3 System.out.println(map.get("6")); //a }}
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