Hashmap，Treemap和LinkedHashmap在Java中如何工作？

Question

我對地圖有各種疑問：

1. 迭代Hashmap時，將無法保證迭代順序。 現在為什么呢？
2. 為什么Hashmap比Treemap更快？
3. LinkedHashMaps如何工作，它們如何維護順序？ 是因為它們有一個雙向鏈接的列表，其中包含有關在條目之前和之后存儲哪個條目的信息？

我一直在閱讀API文檔，但是由於我是編程的初學者，因此在理解它時有些困難。

Answer 1

迭代Hashmap時，將無法保證迭代順序。 現在為什么呢？

它們的插入順序不是按發生的時間，而是按哈希值插入的值。

例如，假設我們有一個哈希函數h（x） ，它為字符串“ Hello”返回127，為“ Zebra”返回12。 如果我們將這些鍵輸入到哈希映射中，則它們的讀取順序為“ Zebra”->（附加值），然后是“ Hello”->（附加值）。

這在HashMap的源代碼中很明顯：

public V put(K key, V value) {
    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}

請注意，這是哈希實際執行和代表的簡化版本。 可能是哈希值存在沖突，並且需要以某種方式解決沖突。 這是指底漆； 鍵是按其哈希順序插入的，但是如果您的哈希函數存在缺陷或您對對象的哈希沒有很好的價值，則可能會遇到異常行為。

為什么Hashmap比Treemap更快？

哈希操作不依賴於整個集合的大小。 回想一下， h（x）僅基於我們要插入的單個值進行運算。 如果要在TreeMap插入元素，則必須考慮它們所處的自然順序-這涉及遍歷結構以找到要插入的位置，還可能涉及重新平衡或重新組織結構以確保平衡。保存。

TreeMap的put方法的源代碼還有很多 。

public V put(K key, V value) {
    Entry<K,V> t = root;
    if (t == null) {
        compare(key, key); // type (and possibly null) check

        root = new Entry<>(key, value, null);
        size = 1;
        modCount++;
        return null;
    }
    int cmp;
    Entry<K,V> parent;
    // split comparator and comparable paths
    Comparator<? super K> cpr = comparator;
    if (cpr != null) {
        do {
            parent = t;
            cmp = cpr.compare(key, t.key);
            if (cmp < 0)
                t = t.left;
            else if (cmp > 0)
                t = t.right;
            else
                return t.setValue(value);
        } while (t != null);
    }
    else {
        if (key == null)
            throw new NullPointerException();
        @SuppressWarnings("unchecked")
            Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;
        do {
            parent = t;
            cmp = k.compareTo(t.key);
            if (cmp < 0)
                t = t.left;
            else if (cmp > 0)
                t = t.right;
            else
                return t.setValue(value);
        } while (t != null);
    }
    Entry<K,V> e = new Entry<>(key, value, parent);
    if (cmp < 0)
        parent.left = e;
    else
        parent.right = e;
    fixAfterInsertion(e);
    size++;
    modCount++;
    return null;
}

LinkedHashMaps如何工作，它們如何維護順序？ 是因為它們有一個雙向鏈接的列表，其中包含有關在條目之前和之后存儲哪個條目的信息？

您可以自己閱讀源代碼 ，但主要內容如下：

• 密鑰仍以散列結構分組在一起以確保其唯一性。
• 它們的插入順序由FIFO結構（如鏈表）保留。

可以這樣想：使用哈希函數確保鍵是唯一的，如果是，則立即將其及其值插入列表中。 這樣，既保留了順序又保留了唯一性。

Answer 2

簡而言之：映射和集合通常是未排序的數據結構。 如果要“排序集”，則最好使用列表或數組。

您的問題更多是關於數據結構的，而不是真正特定的問題或與Java相關的編程問題，因此，您應該從閱讀這些問題開始。 （對不起，作為答復：發表評論需要50次發言）