让星星⭐月亮告诉你,HashMap在put数据时是如何找到要存放的位置的?

2024-05-14 14:08

本文主要是介绍让星星⭐月亮告诉你,HashMap在put数据时是如何找到要存放的位置的?,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

⭐⭐⭐初印象🌙🌙🌙:

初识HashMap时,知道HashMap是用来存放Key-Value这样的键值对的,也知道HashMap的底层数据结构是:数组+链表+红黑树,且数组长度为2的x次幂。

⭐⭐⭐疑问🌙🌙🌙:

那么往HashMap中添加键值对时,是什么决定了键值对的存放位置呢?即存放位置是如何计算出来的呢?相同的疑问可能还会以下面的问题描述方式提出来:
其他描述方式:
1.向HashMap中put数据时,数据是如何找到HashMap中Node<K,V>[] table数组的对应索引下标位置的?
2.HashMap在put<K,V>时是如何找到要存放的数组索引下标的位置的?键值对是如何与数组索引下标产生映射关联关系的?
比如有个HashMap的数组中有16个索引下标位置,一个数据过来要put到HashMap中,是谁来决定该元素会被分配到具体哪个索引下标位置的?如何保证哪块代码处理的?

⭐⭐⭐分析🌙🌙🌙:

既然是由put方法引出的问题,自然要到put的源代码里找寻线索。当我们认真研读put的源码时会发现下面这三段代码,我们分别解读一下:

  1. put调用putVal方法:
    public V put(K key, V value) {
    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
    }
  2. 根据Key-键值计算出新的哈希码值:
    static final int hash(Object key) {
    int h;
    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
    }
     这段代码里首先调用Object的hashCode()方法,计算出key的原始哈希码;
     然后,将原始哈希码无符号右移了16位,即高16位被移到了低16位(
    问1:为啥做无符号右移操作,即为啥要从高位往低位移动呢?移动后又为何要做异或操作?
    答1:低位不确保有没有1,但高位肯定有1,拿无符号右移后的值与原值做异或操作,可以得到一个1的分布在高低位相对更加均匀的结果。(为啥要得到这样的结果呢?是为了在跟数组长度一起做&与运算计算索引下标时,得到相对更加均匀分撒的结果,这样根据不同key得出的数组索引下标尽可能分撒的话,就不容易发生哈希碰撞,也就降低了一开始往HashMap中添加数据时链表的产生几率)
    问2:为啥又非得是16位呢?
    答2:因为hashCode是一个int整形32位,高16位无符号右移16位,可以保证高位与低位能充分混合,这样的话,再拿无符号右移后的值与原值做异或操作,可以使得1在高低位的分布更加均匀。
    )
     然后无符号右移后的值与原哈希码值做异或操作,得到一个1的分布在高低位相对更加均匀的新哈希码值。
  3. 根据数组长度及新哈希码计算索引位置:
    在put调用的putVal方法的里,有这么一段代码:
    final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) {
    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
    n = (tab = resize()).length;
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
    ………………………………后续代码省略…………………………………………
    注意第2个if语句里隐藏了这么一句:p = tab[i = (n - 1) & hash]
    这里就是根据数组长度和新哈希码值计算数组下标的地方,其中:
     tab从第三段代码可以看到是从table得来的,而table就是HashMap中的存放链表头节点的数组:Node<K,V> table;
     n是数组的长度,为2的x次幂的数,故(n-1)代表的二进制位全是1;
     hash是从第二段代码中得到的新哈希值
     由上可以进而推导出,在公式(n-1)&hash中:
    当hash全为0时,得到最小值为0;
    当hash全为1时,得到最大值为(n-1);
    当hash部分为0部分为1时,得到介于最大值和最小值之间的整数;
    这样就确保了,根据就根据key得到了要存放的数组索引下标,而且该下标肯定会落在数组长度对应的索引范围内。

这篇关于让星星⭐月亮告诉你,HashMap在put数据时是如何找到要存放的位置的?的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/988948

相关文章

Redis的数据过期策略和数据淘汰策略

《Redis的数据过期策略和数据淘汰策略》本文主要介绍了Redis的数据过期策略和数据淘汰策略,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一... 目录一、数据过期策略1、惰性删除2、定期删除二、数据淘汰策略1、数据淘汰策略概念2、8种数据淘汰策略

轻松上手MYSQL之JSON函数实现高效数据查询与操作

《轻松上手MYSQL之JSON函数实现高效数据查询与操作》:本文主要介绍轻松上手MYSQL之JSON函数实现高效数据查询与操作的相关资料,MySQL提供了多个JSON函数,用于处理和查询JSON数... 目录一、jsON_EXTRACT 提取指定数据二、JSON_UNQUOTE 取消双引号三、JSON_KE

Python给Excel写入数据的四种方法小结

《Python给Excel写入数据的四种方法小结》本文主要介绍了Python给Excel写入数据的四种方法小结,包含openpyxl库、xlsxwriter库、pandas库和win32com库,具有... 目录1. 使用 openpyxl 库2. 使用 xlsxwriter 库3. 使用 pandas 库

SpringBoot定制JSON响应数据的实现

《SpringBoot定制JSON响应数据的实现》本文主要介绍了SpringBoot定制JSON响应数据的实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们... 目录前言一、如何使用@jsonView这个注解?二、应用场景三、实战案例注解方式编程方式总结 前言

使用Python在Excel中创建和取消数据分组

《使用Python在Excel中创建和取消数据分组》Excel中的分组是一种通过添加层级结构将相邻行或列组织在一起的功能,当分组完成后,用户可以通过折叠或展开数据组来简化数据视图,这篇博客将介绍如何使... 目录引言使用工具python在Excel中创建行和列分组Python在Excel中创建嵌套分组Pyt

在Rust中要用Struct和Enum组织数据的原因解析

《在Rust中要用Struct和Enum组织数据的原因解析》在Rust中,Struct和Enum是组织数据的核心工具,Struct用于将相关字段封装为单一实体,便于管理和扩展,Enum用于明确定义所有... 目录为什么在Rust中要用Struct和Enum组织数据?一、使用struct组织数据:将相关字段绑

在Mysql环境下对数据进行增删改查的操作方法

《在Mysql环境下对数据进行增删改查的操作方法》本文介绍了在MySQL环境下对数据进行增删改查的基本操作,包括插入数据、修改数据、删除数据、数据查询(基本查询、连接查询、聚合函数查询、子查询)等,并... 目录一、插入数据:二、修改数据:三、删除数据:1、delete from 表名;2、truncate

Java实现Elasticsearch查询当前索引全部数据的完整代码

《Java实现Elasticsearch查询当前索引全部数据的完整代码》:本文主要介绍如何在Java中实现查询Elasticsearch索引中指定条件下的全部数据,通过设置滚动查询参数(scrol... 目录需求背景通常情况Java 实现查询 Elasticsearch 全部数据写在最后需求背景通常情况下

Java中注解与元数据示例详解

《Java中注解与元数据示例详解》Java注解和元数据是编程中重要的概念,用于描述程序元素的属性和用途,:本文主要介绍Java中注解与元数据的相关资料,文中通过代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参... 目录一、引言二、元数据的概念2.1 定义2.2 作用三、Java 注解的基础3.1 注解的定义3.2 内

将sqlserver数据迁移到mysql的详细步骤记录

《将sqlserver数据迁移到mysql的详细步骤记录》:本文主要介绍将SQLServer数据迁移到MySQL的步骤,包括导出数据、转换数据格式和导入数据,通过示例和工具说明,帮助大家顺利完成... 目录前言一、导出SQL Server 数据二、转换数据格式为mysql兼容格式三、导入数据到MySQL数据