HashMap图解原理与数据结构
面试被虐
周末你好!我是狮子王辛巴。一名无缘985,日常996工程师。利用周末休息时间给大家献上一篇技术文章。
作为一名为人民币服务的工程师,学好技术是多么重要的事情。今天跟各位老铁们详细说说日常的开发中经常用到的HashMap。
怎么可能骗你,真的哦,无论我们在开发中还是在面试的时候HashMap必问好不好。上次“娜娜”去熊厂 就被面试官问到了,被虐的体无完肤。哼~~~哼~~~哼~~~~哼~~~~哼~~~~哼~~哼~~~哼~~~~
娜娜宝贝别生气了,辛巴哥哥现场教学了。首先我们快速回忆下我们日常开发中怎么使用hashmap的。
快速开始
public class App {
public static void main(String[] args) {
//Map map = new HashMap<>();
App map=new App();
map.put("刘一", "刘一");
map.put("陈二", "陈二");
map.put("张三", "张三");
map.put("李四", "李四");
map.put("王五", "王五");
map.put("java_jiagou"
);
System.out.println(map.get("java_jiagou"));
}
hashmap在我们日常工作一般用的多的就是其put方法和get方法。
技术本质
现在我们已经对hashmap有一个大致的了解了,接下来我们要去了解其底层的原理,也就是本质。很多朋友在面试的时候经常被问到hashmap底层实现原理?都说是数据+链表 ok!估计大家都会被了 但是真正知道底层如何存储的我相信不多,不急 我们来看下数组和链表的定义
数组
数组:采用一段连续的存储单元来存储数据。对于指定下标的查找,时间复杂度为O(1);对于一般的插入删除操作, 涉及到数组元素的移动,其平均复杂度也为O(n)
Java代码表示
//数组:采用一段连续的存储单元来存储数据。
//特点:指定下标O(1) 删除插入O(N) 数组:查询快 插入慢 ArrayList
public static void main(String[] args) {
Integer[] integers = new Integer[10];
integers[0]=0;//王五
integers[1]=1;
integers[2]=2;
integers[9]=9;
链表
链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构,数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的 对于链表的新增,删除等操作(在找到指定操作位置后),仅需处理结点间的引用即可,时间复杂度为O(1), 而查找操作需要遍历链表逐一进行比对,复杂度为O(n)
public class Node {
public Node next;
private Object data;
public Node(Object data) {
this.data = data;
}
//链表:链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构
//特点:插入、删除时间复杂度O(1) 查找遍历时间复杂度0(N) 插入快 查找慢
public static void main(String[] args) {
Node node=new Node(15);
node.next=new Node(1);
node.next.next=new Node(9);
}
哈希算法
实现原理PUT
刚才我们分析了hashmap由数组+链表构成,介绍了数组+链表的描述,接下来我们就把这两个数据结构整合在一起吧,在整合在一起 我们写一个伪put代码,目的是看hahsmap底层存储
/***
* 输出 key value hashcode 等 hash算法
* @param key
* @param value
*/
public void put(String key, String value) {
//hash函数
System.out.printf("key:%s,hash值:%s,存储位置:%s\r\n", key, key.hashCode(), Math.abs(key.hashCode() % 15));
}
运行代码如下
key:刘一,hash值:671464,存储位置:4
key:陈二,hash值:1212740,存储位置:5
key:张三,hash值:774889,存储位置:4
key:李四,hash值:842061,存储位置:6
key:王五,hash值:937065,存储位置:0
key:java_jiagou,hash值:1185548040,存储位置:0
对应的图形存储结构就是:
1. 初始化:**2. 第一次put:
这次put“刘一” 存放在下标为4的数组上,对象类型是
class Entry<K, V>
K k;
V v;
int hash;
Entry<K, V> next;
key:刘一,hash值:671464,存储位置:4
第二次put:这次put“陈二” 存放在下标为5的数组上
key:陈二,hash值:1212740,存储位置:5
第三次put:这次次put“张三” 存放在下标为4的数组上,可是下标为4已经有“刘一”了,如果暴力存储会出问题的呀。别急嘛,我们刚才不是还学了链表嘛。这个时候该链表上场了。
key:张三,hash值:774889,存储位置:4
第N次put:我相信通过前几次的put大家都会put了吧,最后存储结构是这样的。
实现原理GET
我们put是根据hash算法定位到数组下标的,那我们get怎么找到他们了?非常简单嘛原路去找 尽然可以通过hash算法put,肯定也可以通过hash算法get到嘛。A点尽然可以到B点,那自然B点也可以到A点嘛。示范一个,只示范一个。
实现
娜娜你听懂了嘛?哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈!快到碗里来吧
总结
好了各位,以上就是这篇文章的全部内容了,能看到这里的人呀,都是牛人。那我再布置个作业吧。根据我们图形的演示,你能手写实现吗?
我提示下
public interface Map<K,V> {
public V put(K k,V v);
public V get(K k);
public int size();
interface Entry<K,V>{
public K getKey();
public V getValue();
}
}
需要源代码的牛人欢迎联系我呀。
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