当不同的键具有相同的哈希码时，为什么在 HashMap 中没有冲突

Question

我试图故意制造碰撞。

 fun main(args: Array<String>) {
   val india = Country("India1", 1000)
   val india2 = Country("India2", 1000)

   val countryCapitalMap: HashMap<Country, String> = hashMapOf()
   countryCapitalMap.put(india, "Delhi1")
   countryCapitalMap.put(india2, "Delhi2")
 }


class Country(var name: String, var population: Long) {

  override fun hashCode(): Int {
      return if (name.length % 2 == 0) 31 else 95
  }

  override fun equals(obj: Any?): Boolean {
      val other = obj as Country?
      return if (name.equals(other!!.name, ignoreCase = true)) true else false
  }
}

所以，我有india和india2对象。 我已经覆盖了 Country 的equals()和hashCode()方法，以便：

• india.hashCode() == india2.hashCode() --> true
• india.equals(india2) --> false

根据Java HashMap 中的冲突解决方案和文章“让我们将这个 Country 对象放入 hashmap”的部分内容，如果 key1 的hash(key.hashCode())的结果等于对 key2 的相同操作，则应该存在冲突。

所以，我设置断点来查看countryCapitalMap的内容，发现它的size是 2。即它包含两个不同的条目，并且没有linkedList。 因此，不存在碰撞。

我的问题是：

为什么countryCapitalMap的大小为2 ？ 为什么没有碰撞？

为什么HashMap不创建一个包含两个条目的LinkedList ，其键不相等但具有相同的 hashCode？

Answer 1

您混淆了冲突- 当键的哈希值相同时（或者更准确地说，当哈希值在与HashMap的同一桶对应的范围内时），具有重复键（即根据equals()方法）。 这是两种完全不同的情况。

在底层， HashMap维护一个buckets数组。 每个桶对应一个哈希值范围。

如果键的哈希冲突（但键不相等）条目（准确地说是Node ）将映射到同一个桶并形成一个链表，经过一定的阈值后会变成一棵树。

相反，尝试使用映射中已经存在的键（即，根据equals()方法的重复键）添加新条目将导致更新现有条目的值。

因为正如您已经观察到的那样， india.equals(india2)将返回false ， HashMap将包含两个条目。

而且由于india和india2的哈希值是相同的，因此您已经成功地实现了创建冲突的意图。 两个条目都将被添加，最终都将在同一个存储桶中（即它们的节点将形成一个链表）。

如果您想知道这个链表到底长什么样，请查看HashMap类的源代码。 你会发现有一个字段Node<K,V>[] table - 一个buckets数组，还有一个内部类Node ：

static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
    final int hash;
    final K key;
    V value;
    Node<K,V> next;
}

并且每个节点都有一个引用next指向映射到同一个桶的下一个节点（如果有的话）。

旁注：

• 您在示例中提供的哈希函数很糟糕。 当然，很明显您是故意这样做的（以确保两个键会发生碰撞）。 但重要的是要指出， equals/hashCode合约的正确实现对于打算与 Collections 框架一起使用的每个对象都至关重要。 对于像HashMap和HashSet这样的基于散列的集合， hashCode()的实现对于良好的执行非常重要。 如果散列函数产生大量冲突，结果是许多条目可能出现在同一个桶中，同时大量桶可能保持空置。 并且根据负载因子（占用的桶数和桶总数之间的比率），您的集合可能永远不会调整大小，这将导致性能下降。
• 值得一提的与哈希相关的另一件事是密钥的hashCode()只会被调用一次，同时会创建一个新节点。 看看上面的代码，你会注意到字段hash被标记为final 。 这是故意这样做的，因为计算哈希某些对象可能会很昂贵。 这意味着如果这个键的状态发生变化， HashMap将不知道该变化并且将无法识别相同的键，即如果前一个和新的散列不同，则不会调用equals()方法并且HashMap将允许相同的键出现两次。 这导致了另一个经验法则：用作键的对象应该是不可变的。