简要描述HashMap和HashSet的实现原理

HashMap

HashMap基于Hash算法实现的,我们通过put(key,value)存储,get(key)来获取。 当传入key时,HashMap会根据key. hashCode()计算出hash值,根据hash值将value保存在bucket里。当计算出的hash值相同时,我们称之为hash冲突,HashMap的做法是用链表和红黑树存储相同hash值的键值对。当hash冲突的个数比较少时,使用链表否则使用红黑树(当链表元素超过八个,且数组元素超过64时,就会转换成红黑树,当红黑树节点个数小于6时,转换为链表)。
注意:

  1. bucket:当系统开始初始化 HashMap 时,系统会创建一个长度为 capacity 的 Entry 数组,这个数组里可以存储元素的位置被称为“桶(bucket)”,每个 bucket 都有其指定索引,系统可以根据其索引快速访问该 bucket 里存储的元素。
  2. HashMap中红黑树的排序方式
  3. HashMap中存在两种节点:普通Node(链表)和TreeNode(红黑树)
    简要描述HashMap和HashSet的实现原理_第1张图片
static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {//链表节点
        final int hash;
        final K key;
        V value;
        Node<K,V> next;
}
static final class TreeNode<K,V> extends LinkedHashMap.Entry<K,V> {//红黑树节点
        TreeNode<K,V> parent;  // red-black tree links
        TreeNode<K,V> left;
        TreeNode<K,V> right;
        TreeNode<K,V> prev;    // 需要在下一次删除时断开链接
        boolean red;
}
//LinkedHashMap.Entry的父类是就是HashMap.Node,所以说TreeNode也是一种Node

HashSet

HashSet是基于HashMap实现的,HashSet底层使用HashMap来保存所有元素,因此HashSet的实现比较简单,相关HashSet的操作,基本上都是直接调用底层HashMap的相关方法来完成,HashSet不允许重复的值(使用hashmap的key来存储set)。

hashset部分源码

private transient HashMap<E,Object> map;

// Dummy value to associate with an Object in the backing Map
private static final Object PRESENT = new Object();

public boolean add(E e) {
        return map.put(e, PRESENT)==null;
}

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