為什么java.util.HashMap在內部使用鏈接列表

Question

我對java.util.HashMap的概念理解如下：

1. 假設沒有沖突，它相對於其他Map實現的主要優勢是恆定的查找時間。 因此，基礎實現使用固定長度的數組-計算機科學中唯一具有O（1）查找的數據結構。

2. 當Map的大小接近固定長度的長度時，用於存儲Map條目的固定長度數組在實例化時初始化為給定的大小並擴展（通過擴展，我的意思是創建了一個更大的數組並復制了值）陣列。

3. 將值放入Map中時，鍵值對將放入給定鍵的內部鏈接列表實現中。 發生沖突時，會將隨后的鍵值對附加到列表中。

4. 從Map中獲取時，鍵的hashCode（）用於派生內部鏈表實現的數組索引，如果列表的大小為1，則可以獲取值，或者在列表上迭代調用equals（）每個元素的鍵，直到找到您的值。

基於點2，HashMap必須擴展一個數組，該數組肯定是線性的。 為什么將內部鏈表實現（O（n）查找）用於沖突解決？ 為什么不使用帶有O（log n）查找的數據結構（例如二叉樹或紅黑樹）來提高性能？

Answer 1

http://openjdk.java.net/jeps/180

從Java 8開始，如果有足夠的沖突，HashMap的確會退回到二叉樹。

Answer 2

盡管它不能保證O（1）的插入時間，但確實可以分攤 O（1）的插入時間，也就是說，如果您一個接一個地插入大量元素，則總插入時間為與您插入的元素數量成比例。

更改用於存儲桶的數據結構不會對此有所改善。 數組擴展的重點是確保每個存儲桶中預期的條目數是恆定的 ； 這意味着即使有鏈表也仍然可以進行固定時間的插入和查找。

根據何時擴展以及擴展多少（通過增加數組大小），對數字進行了非常仔細的計算。 它與ArrayList中使用的技術非常相似，以確保將O（1）攤銷到列表中。