一篇搞懂HashMap，手写HashMap

HashMap核心原理

预备知识

1. 算法复杂度：大 O 表示法

• 大O表示法是一种特殊的表示法，指出了算法的速度有多快。
• O(n)：表示该算法需要计算n次，比如常见的for循环：

//n是正整数，这个for循环需要循环n次，算法复杂度就是O(n)
for(int i=0;i<n;i++){
    
    
  ...
}

• O(1)：无论多少元素参与运算，复杂度始终是计算一次，这个就是典型的最优解。例如查找数组元素：

//获取数组中某个元素，直接找到数组下标就可以获取，不需要循环，这个算法复杂度就是O(1)
int[] a ={
    
    1,2,3,4,5};
a[0];

2. 位运算

• 二进制的位运算包括（&、|、^、~、>>、<<、>>>），这种运算速度很快。
• 1 btye（字节）=8 bit（位），一个8bit就可以表示一个二进制，例如 0000 0010
• &（与运算）： 两个位都为1时，结果才为1

//3&5的二进制： 
0000 0011 & 0000 0101 = 0000 0001 ，因此 3&5 的值得1。
//HashMap源码中putval方法用到了与运算,n是2的倍数的正整数，例如16，hash是计算hash值，计算后获得是一个正整数，这个公式最后计算结果等同求余数，例如（16-1）& 506434430 = 14，意思就是获得余数14，这个余数就是hashmap放入元素在数组中的索引位置（后面详解）
(n - 1) & hash

• | （或运算）： 两个位都为0时，结果才为0

3|5即 0000 0011| 0000 0101 = 0000 0111，因此，3|5的值得7。　
//HashMap中tableSizeFor(int cap)方法用到了或运算，目的是找到最接近用户指定集合大小cap的2的n次方的整数，例如cap=99时候，该方法计算出128是最接近99且是2的n次方的数

• ^（异或运算）：两个位相同为0，相异为1

• <<（左移）： 各二进位全部左移若干位，高位丢弃，低位补0

• >>（右移）： 各二进位全部右移若干位，对无符号数，高位补0，有符号数，各编译器处理方法不一样，有的补符号位（算术右移），有的补0（逻辑右移）

• >>>（无符号右移）：

HashMap产生背景

• HashMap是集合框架中的一员，源码中作者有四位，都是大神级别的人物。
• HashMap是集数组和链表的优点而成的一个集合，数组的优点是查询快，复杂度是O(1)

HashMap做了哪些设计优化

源码解读

• 源码位置：jdk1.8->rt.jar->java->util->HashMap

手写简易版

总结