Java コレクションクラス Hashmap の詳細な紹介 (コード例)-＆＃＆チュートリアル-php.cn

この記事では、Java コレクションクラス Hashmap について詳しく説明します (コード例)。必要な方は参考にしてください。助けてくれた。

1. HashMap の概要

HashMap は、プログラマーの開発プロセスで非常に一般的に使用されるコレクションクラスであり、キーと値のペアの形式で存在します。

#開発では、キーが存在する場合にキーを置き換える機能を利用して、更新された重複排除操作を実装できます。

もう 1 つの便利な方法として、map と fastJson を使用して、必要な json データ形式をすばやく形成できます。

jdk1.8以前では、HashMapは配列連結リストの形式で存在しており、putキーのhashCodeを摂動関数で計算してハッシュ値を求め、その値を(n-)で計算していました。 1)&hash。対応する位置に移動します (n は配列の長さを表します)。

ハッシュの競合が発生した場合は、まずキーが存在するかどうかを確認し、存在する場合は上書きします。そうでない場合は、「」を使用します。ジッパーメソッド」を使用して競合を解決し、リンクリストを作成します。

しかし、jdk1.8 以降、HashMap は変更されました。現在のリンクリストの長さがしきい値 (デフォルトは 8) より大きい場合、リンクリストは赤黒ツリーに変換されます。検索を高速化します。

2. HashMap 属性

//HashMap のデフォルトの初期容量は 2^4=16

static Final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << // 別名 16

//HashMap

の最大容量 = 1 <<

// デフォルトの負荷係数は、配列の長さが

の場合です static Final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

// バケット上のノード数がこの値より大きい場合、変換されます赤黒ツリーに変換

static Final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;

// バケット上のノード数がこの値より少ない場合、ツリーはリンクリストに変換されます

staticfinal int UTREEIFY_THRESHOLD = 6;

// バケット内の構造体赤黒ツリーに対応するテーブルの最小サイズに変換

staticfinal int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;

// 要素を格納する配列、常に 2 のべき乗

transient Node

//特定の要素を格納するセット

transient Set>entrySet;

//要素の数を格納します。これは配列の長さと等しくないことに注意してください。

transient int size;

// マップ構造の拡張および変更ごとのカウンター

transient int modCount;

//重要な値は実際のサイズ (容量 * フィル)臨界値を超えると、拡張が実行されます (*

size が threshold 以上の場合、拡張メカニズムは必ずしもトリガーされませんが、ほとんどの場合、拡張メカニズムはトリガーされます)新しく作成された Entry でハッシュの競合が発生した場合は、直ちに resize) int Threshold;

// がトリガーされる可能性があります。 fill Factor Size>=threshold の場合、配列の拡張を考慮する必要があります。つまり、これは配列を拡張する必要があるかどうかを測定するための基準を意味します。

Final floatloadFactor;

3. HashMap 拡張メカニズム

 public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
        if (initialCapacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
                                               initialCapacity);
        if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
            initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
        if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
            throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
                                               loadFactor);
        this.loadFactor = loadFactor;
        this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
    }

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tableSizeFor のコードは次のとおりです:

static final int tableSizeFor(int cap) {
        int n = cap - 1;
        n |= n >>> 1;
        n |= n >>> 2;
        n |= n >>> 4;
        n |= n >>> 8;
        n |= n >>> 16;
        return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
    }

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>>> は符号ビットを無視するビット右シフト記号です |= は & 演算です左と右の数値

このメソッドは、渡した初期化容量を 2 の 2 乗の数値に変換します。そのため、HashMap の容量はの累乗でなければならないことがここで固定されています。 2の2乗

なぜ2の2乗の数値なのかというと、理由は以下の通りです。

1.putメソッドのソースコード:

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)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            Node<K,V> e; K k;
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) {
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    p = e;
                }
            }
            if (e != null) { // existing mapping for key
                V oldValue = e.value;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        ++modCount;
        if (++size > threshold)
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

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文を参照 p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null (n - 1) & hash は位置まで計算されます。タブ内の位置が空の場合、挿入操作が実行されます。直接。

例として、16 のポジションがあり、4 人の学生が独自の学生番号を持っているとします。

名前学生 ID张三1##李四王五老李

此时我们分配位置的时候可以采用 1%16 = 1；2%16=2；3%16 = 3；4%16=4；给他们分配位置,但是考虑到性能问题。由于%操作比&慢10倍左右，因此采用&运算会提高性能。

通过限制length是一个2的幂数， (n - 1) & hash和hash%n结果是一致的。这就是为什么要限制容量必须是一个2的幂的原因。

比如2的hashCode是2 那么它对应的二进制是（0000 0010）

假设n=16

那么n-1=15对应的二进制是 1111 1111 & 0000 0010 = 1111 1111 = 0010 = 2

2%16=2

得到(n - 1) & hash和hash%n结果是一致的,考虑到性能所以每次的扩容都是以2的幂次方扩容。

四.HashMap的简单应用

public  static void mapMethod() {
		HashMap<String, Object> map = new HashMap<>();
		map.put("zhangsan", 11);
		map.put("lisi", 11);
		//重复key会覆盖
		map.put("zhangsan", 22);
		//便利
		for(String key:map.keySet()) {
			//根据key获取value
			System.out.println(key+"=======value:"+map.get(key));
		}
		//containsKey方法判断当前map是否包含该方法
		System.out.println(map.containsKey("zhangsan"));
		//size打印map的长度
		System.out.println(map.size());
		//移除key
		map.remove("zhangsan");
		//判断是否存在value
		System.out.println(map.containsValue("22"));
	}

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