HashMap 根据索引查询key
时间: 2023-11-18 07:06:46 浏览: 61
对于给定的索引,HashMap可以通过使用hashCode()方法和equals()方法来查找对应的key。具体步骤是先使用hashCode()方法获取给定对象的哈希值,然后将哈希值与HashMap的容量进行按位与运算,得到对应的桶的索引。在对应的桶中,如果有多个节点,HashMap会调用每个节点的equals()方法和给定对象进行比较,如果有节点的equals()方法返回true,则表示对应的节点是我们要找的key。当然,如果对应的桶中没有节点,则HashMap会返回null。
相关问题
JDK 1.8 HashMap 数组索引定位过程
### JDK 1.8 中 HashMap 数组索引的定位过程
在 JDK 1.8 中,`HashMap` 使用了一种高效的算法来计算数组中的索引位置。其核心思想是利用哈希函数的结果与数组长度的关系,从而减少冲突并提高查询效率。
#### 计算哈希值
当向 `HashMap` 插入键值对时,首先会对键对象调用 `hashCode()` 方法得到原始哈希值。为了使这些哈希值分布更加均匀,JDK 1.8 对此进行了扰动处理,即通过位运算进一步优化散列效果:
```java
static final int hash(Object key) {
int h;
return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
```
这段代码的作用是对高 16 位和低 16 位进行异或操作,使得高位的信息也能参与到低位的计算中,从而降低因高低位差异过大而导致的碰撞概率[^1]。
#### 索引计算方式
完成哈希值的计算后,下一步就是将其转换成实际存储桶(bucket)的下标。由于 `HashMap` 底层数组的长度始终为 2 的幂次方,默认情况下为 16 (`DEFAULT_INITIAL_CAPACITY`),因此可以通过简单的按位与操作代替取模运算,提升性能:
```java
(int)(n - 1) & hash
```
其中 `n` 表示当前数组的实际大小,而 `(int)(n - 1)` 是一个掩码值,它能够保留足够的二进制位以覆盖整个数组范围。这种方法不仅速度快于传统的 `% n` 运算,而且还能保证结果落在合法区间内[^3]。
#### 扩容后的重定位策略
随着元素数量增加,可能会触发扩容机制,在新旧两代数组之间迁移已有条目时,JDK 1.8 并未重复执行完整的哈希计算流程。相反,仅需依据原索引及其对应关系决定目标地址即可。假设旧容量记作 `oldCap` ,那么对于任意给定节点而言,
- 若 `(e.hash & oldCap) == 0` 成立,则保持原有相对偏移量;
- 否则更新至另一侧子树根部附近的新槽位处[`^2`]。
这样做的好处在于简化了逻辑复杂度的同时也减少了不必要的开销。
```python
def calculate_index(n, hash_value):
"""模拟 Java 中 HashMap 的索引计算"""
index = (n - 1) & hash_value
return index
# 示例演示
if __name__ == "__main__":
capacity = 16 # 初始容量
sample_hash_values = [12345, 98765, 45678]
for hv in sample_hash_values:
idx = calculate_index(capacity, hv)
print(f"Hash Value: {hv}, Index: {idx}")
```
以上程序片段展示了如何按照相同规则手动推导出某个特定哈希值得到的具体位置编号[^4]。
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hashmap可以一个key对应多个value吗
在Java中,HashMap中的一个key只能对应一个value。如果要将一个key对应多个value,可以使用Java中的Map<key, List<value>>来实现。例如,可以将key作为List的索引,然后将多个value存储在List中。这样,每个key都可以对应一个List,而这个List中又可以存储多个value。
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