集合-Map<String,Integer> map = new HashMap<>()

new HashMap 数据结构：

底层是哈希表 / 散列表结构：一维数组，这个数组中每一个元素是一个单向链表。（数组和链表的结合体。）
数组：在查询方面效率很高，随机增删方面效率很低。
单向链表：在随机增删方面效率较高，在查询方面效率很低。哈希表将以上的两种数据结构融合，发挥各自的优点。
HashMap集合的默认初始化容量是16，默认加载因子是0.75
这个默认加载因子是当HashMap集合底层数组的容量达到75%的时候，数组开始扩容。
HashMap集合初始化容量必须是2的倍数，JDK官方推荐，为达到散列均匀，提高HashMap集合的存取效率。
JDK8之后，如果哈希表单向链表，中元素超过8个，单向链表这种数据，结构会变成红黑树数据结构。
当红黑树上的节点数量小于6时，会重新把红黑树变成单向链表数据结构。

HashMap集合的key部分特点：

无序，不可重复。
为什么无序？因为不一定挂到哪个单向链表上。
不可重复是怎么保证的？ equals方法来保证HashMap集合的key不可重复。如果key重复了，value会覆盖。
放在HashMap集合key部分的元素其实就是放到HashSet集合中了。
所以HashSet集合中的元素也需要同时重写hashCode()+equals()方法。

哈希表HashMap散列分布均匀：

什么是散列分布不均？
假设将所有的hashCode()方法返回值固定为某个值，
那么会导致底层哈希表变成了纯单向链表。这种情况我们成为：散列分布不均匀。
什么是散列分布均匀？
假设有100个元素，10个单向链表，那么每个单向链表上有10个节点，这是最好的，是散列分布均匀的。
假设将所有的hashCode()方法返回值都设定为不一样的值，有什么问题？
不行，因为这样的话导致底层哈希表就成为一维数组了，没有链表的概念了。也是散列分布不均匀。

掌握的是两个方法的实现原理：
map.put(k,v)
v = map.get(k)

new HashMap 遍历：

Set<Map.Entry<K,V>> set = map.entrySet();

public class HashMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 测试HashMap集合key部分的元素特点
        // Integer是key，它的hashCode和equals都重写了。
        Map<Integer,String> map = new HashMap<>();
        map.put(11, "zhangsan");
        map.put(66, "lisi");
        map.put(77, "wangwu");
        map.put(22, "zhaoliu");
        map.put(22, "king"); //key重复的时候value会自动覆盖。

        System.out.println(map.size()); // 4

        // 遍历Map集合
        Set<Map.Entry<Integer,String>> set = map.entrySet();
        for(Map.Entry<Integer,String> entry : set){
            // 验证结果：HashMap集合key部分元素：无序不可重复。
            System.out.println(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
        }
    }
}

向Map集合中存，以及从Map集合中取，都是先调用key的hashCode方法，然后再调用equals方法！

equals方法有可能调用，也有可能不调用。
拿put(k,v)举例，什么时候equals不会调用？
k.hashCode()方法返回哈希值，哈希值经过哈希算法转换成数组下标，数组下标位置上如果是null，equals不需要执行。
拿get(k)举例，什么时候equals不会调用？
k.hashCode()方法返回哈希值，哈希值经过哈希算法转换成数组下标。数组下标位置上如果是null，equals不需要执行。

hashCode()方法和equals()方法，直接使用IDEA工具生成，这两个方法需要同时生成。

如果一个类的equals方法重写了，那么hashCode()方法必须重写。
equals方法返回如果是true，hashCode()方法返回的值必须一样。
equals方法返回true表示两个对象相同，在同一个单向链表上比较。
那么对于同一个单向链表上的节点来说，他们的哈希值都是相同的。
所以hashCode()方法的返回值也应该相同。
放在HashMap集合key部分的，以及放在HashSet集合中的元素，需要同时重写hashCode方法和equals方法。

哈希表数据结构：哈希碰撞

如果元素o1和o2的 hash值相同，一定是放到同一个单向链表上。
如果元素o1和o2的hash值不同，但由于哈希算法执行结束之后转换的数组下标可能相同，此时会发生“哈希碰撞”。

HashMap集合key部分允许null吗？

允许HashMap集合的key和value都是可以为null的。
HashMap集合的key null值只能有一个。因为key重复的话value是覆盖！

Hashtable的key可以为null吗？

的初始化容量是11，默认加载因子是：0.75f，Hashtable的扩容是：原容量 * 2 + 1
Hashtable的key和value都是不能为null的。 Hashtable方法都带有synchronized：线程安全的。
线程安全有其它的方案，这个Hashtable对线程的处理导致效率较低，使用较少了。

放在HashMap集合key部分的，以及放在HashSet集合中的元素，需要同时重写hashCode方法和equals方法。

public class HashMapTest02 {
    public static void main(String[] args) {

        Student s1 = new Student("zhangsan");
        Student s2 = new Student("zhangsan");

        // 没有重写equals方法是false
        //System.out.println(s1.equals(s2)); // false

        // 重写equals方法之后是true
        System.out.println(s1.equals(s2)); //true （s1和s2表示相等）

        //没有重写HashCode，调用的Object中的HashCode比较的是内存地址
        System.out.println("s1的hashCode=" + s1.hashCode()); //284720968 (重写hashCode之后-1432604525)
        System.out.println("s2的hashCode=" + s2.hashCode()); //122883338 (重写hashCode之后-1432604525)

        // s1.equals(s2)结果已经是true了，表示s1和s2是一样的，相同的，那么往HashSet集合中放的话，
        // 按说只能放进去1个。（HashSet集合特点：无序不可重复）
        Set<Student> students = new HashSet<>();
        students.add(s1);
        students.add(s2);
        System.out.println(students.size()); // 这个结果按说应该是1. 但是结果是2.显然不符合HashSet集合存储特点。怎么办？
    }
}

重写hashCode方法和equals方法之后：

mport java.util.Objects;

public class Student {
    private String name;

    public Student() {
    }

    public Student(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

   //重写hashCode方法和equals方法
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Student student = (Student) o;
        return Objects.equals(name, student.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name);
    }
}

HashMap数据结构图：

posted @ 2022-04-26 22:33 280887072 阅读(286) 评论(0) 编辑收藏举报

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集合-Map<String,Integer> map = new HashMap<>()