前言：

幾年前剛剛培訓java出來，參加的第一家面試，面試java基礎，第一個問題就是hashmap資料結構。

當時我的反應是這樣的：

啥？啥結構，什麼數？什麼構？不就是get、put？

後來經過百度，看各種帖子，也算是瞭解了一些，面試時也算是能跟面試官說說hashmap資料結構了，畢竟天天問。問道最後也能“談笑風聲”了。。。。

後來在工作之餘慢慢看了資料結構這本數，看了下資料結構的視訊（這裡強推趙海英的視訊），發現當時的我還真是圖樣圖森破、sometime naive。

 正文：

網上許多帖子也都提到：hashMap資料結構是陣列+連結串列，但是並沒有說為什麼要做成陣列加連結串列，這樣做有什麼好處，hash查詢到底是什麼這些都沒又提到，下面說說hash又名雜湊，在hashMap中的使用。

一： Map，在hashMap中存的最小單元便是Entry，裡面存放key和value。

二：重點在於java中hashMap中的hash是怎麼儲存這個資料的

1.hash函式

這些資料會存在一個數組中，hashMap的陣列結構：

這個陣列中，hash是如何實現這個快速查詢的，比如下面的這一個陣列中存入了許多

我們要通過key去取value的時候，需要便利這一整個陣列，將每一個數據拿出來，去比較key，相同的話便取出來。這樣一來取出資料的時間複雜度便是O(n)，也就是說一個長度為n的陣列，取出資料的最多比較次數是n次。那麼有沒有一種方法只要比較一次就能取出value的呢？hash(雜湊)就是實現這個事情的。

java中程式碼是這樣的：

用過key，進行hash函式計算，直接取到節點。

根據key的hashCode計算出一個hash值（>>>移位符，右移一位最大值添0，正數時相當於除2，^異或運算）

注：為了方便理解，下面方法沒截全

根據計算出來的hash值和陣列長度，直接計算出存放資料的索引。這樣hash便實現了只需一次就可以取出value的方法。

以上就是java通過hash函式直接確定資料索引的過程。

注：&與運算，在這個地方(length-1)&hash，其中length在hashmap中是2的N次方，所以這個計算所算出來的值相當於hash%length。（2的N次方的二進位制一定是1111...11這種數字，所以在使用&運算的時候相當於取餘）所以java中hashMap的hash函式使用的是除留取餘法。

2.hash衝突

通過hash函式可以之間計算出索引了，但是在put的時候，插入物件的key計算出的hash值的索引在陣列中已經存在了資料怎麼辦，在hash查詢中不可避免出現hash衝突。java中便是使用連結串列來處理hash衝突的（注：在java8中連結串列過長時會變成樹）

原始碼：

以上便是為何hashMap是陣列加連結串列結構。並且如何實現快速hash查詢。

3.hash擴容 

當hashMap中資料不斷增多，hash衝突也逐漸增多。陣列中的連結串列也會越來越長，這時hash函式所帶來的快速查詢優勢便逐漸消失，因為在連結串列中查詢便需要重頭到尾遍歷。

所以在資料到達一定數量時便會執行resize方法，重新組成hashMap

這個方法中便會重新排布hashMap。

這裡有一個重要的變數裝載因子：

如果它的值大的話，hashMap中的元素的hash衝突會增多連結串列會越拉越長，get效率低；值小的話hash衝突降低，但是執行resize的次數也會更加頻繁，put的效率會降低。java中預設的是0.75。

所以p3c外掛也會提示

在hashMap初始化時指定大小，減少resize的情況。

以上便是java中對hashMap中的一些操作。

所以在談起hash結構時，主要可以基於三點：hash函式、hash衝突解決、裝載因子。