java-hashmap源码面试分析

HashMap源码问题解析

问: 说一说对hash的理解
答: hash是对任意长度的输入输出为相同长度的输出
问: hash算法的问题
答: hash冲突问题
问: hash冲突是否可以避免
答: 不可以避免,只能尽量规避
问: 优秀的hash算法有什么特性
答: 1. 任何微小的变化hash的结果都不相同
2. hash不可逆
3. 长字符串的hash效率要高
4. hash值尽量散列平均
5. 相同的值hash值相同
问: hashmap的数据结构
答: 以1.8为例数组+链表+红黑树数据存储在node对象中,node中有key value next hash等字段
问: 散列表的初始长度是多长
答: 默认是16
问: 散列表是什么时候创建
答: 第一次put的时候创建(懒加载)
问: 默认的负载因子是多少,负载因子的作用
答: 空参构造创建的hashmap的负载因子是0.75,作用是当node数量大于数组长度的0.75的时候进行resize扩容
问: 链表转化红黑树需要什么条件
答: 需要两个条件链表长度大于8 并且数组中的元素大于等于64才进行树化
问node对象的hash值是怎么得来的,为什么这么操作
答: 是根据key的hashcode值在与key的hashcode的高16位异或操作得来的,是为了在数组中分布的更加随机均匀,因为hashmap的数据计算数组下标的方法是(tab.length-1)&hash,tab.length大部分情况下小于2^16也就是25536(规则表明tab.length必须是2的次方数) 所以大部分情况下是hash的低16位参与运算,为了让hash更加随机均匀,多一次与key的hashcode异或运算来加强hash值的随机分布,让hashcode没一位都参与到运算中
问: hashmap put方法的详细流程
答: key经过寻址查到在数组中的下标
1. 如果数组下标为null直接存入node
2. 如果不为空比较值相同覆盖如果是树则按红黑树规则放入如果不是树进行尾插链表长度大于等于7并且数组长度大于64转树长度超过阈值resize
问: 红黑树的原则
答: 1. 叶子节点到根节点的路径黑色节点数量一致(黑高)
2. 叶子节点都是黑色的
3. 不能有两个红色的节点相连
4. 根节点一定是黑色的
5. 插入的节点一定是红色的(红插)
问: jdk1.8hashmap为什么引入红黑树
答: 因为链表太长的话会导致查询效率降低hash的目的是尽量实现o(1)的,链接寻址很慢
问: hashmap什么时候会触发扩容
答: put操作的时候,有个字段记录数据量当大于扩容阈值的时候扩容
问: hashmap怎么扩容
答: 数组长度一定是2的次方数,每次扩容是原先长度左移一位<<1
问: 老数组的数据怎么迁移到新数组中
答: 1. hash未冲突的直接根据新的数组长度计算放入即可
2. 如果已经成红黑树
3. 已经是链表未成树会hash&旧数组长度(oldcap) 等于0的放低链不等于的放高链低链的放原来的index 高链放原来的index+oldlength的位置
解释:在hashmap寻址算法计算得出(hash&(length-1)) 一条链表的数据肯定会分成两个链表位置一个是原index 另一个是原index+oldlength
原先的length长度为16 二进制为10000 那么length就是16-1 =15(1111)就是hash&1111 以第15个桶为例,那么hash的值就可能是01111或者11111
扩容后length变为32 二进制为100000 hash&11111 那么如果15这个桶位置原先hash是01111的node就放在他原先的15的这个位置,hash为11111的就放在
32这个桶的位置
01111 & 10000 = 0 这个放15这个位置
11111 & 10000 != 0 放32 15+16 = 31这个位置