HashMap是Java中常用的一种数据结构，它是基于哈希表实现的。哈希表是一种以键值对形式存储数据的数据结构，它通过将键映射到数组中的一个位置来实现快速的查找和插入操作。
HashMap的实现原理如下：
1. HashMap内部维护了一个数组table，数组中的每个元素称为桶(bucket)，每个桶存储一个链表，链表中存储了键值对。
2. 当向HashMap中添加一个键值对时，首先根据键的哈希值计算出该键值对应的桶的位置，然后将该键值对插入到该桶对应的链表中。
3. 当从HashMap中获取一个键对应的值时，首先根据键的哈希值计算出该键值对应的桶的位置，然后遍历该桶对应的链表，查找是否存在该键值对，如果存在则返回对应的值。
4. 当HashMap中的元素数量超过了负载因子(load factor)乘以数组长度时，就需要对数组进行扩容，扩容后需要重新计算每个键值对应的桶的位置，并将它们插入到新的桶中。
5. 在Java 8中，HashMap的实现引入了红黑树，当某个桶中的链表长度超过了8时，链表会被转换为红黑树，以提高查找效率。
总之，HashMap的实现原理是通过哈希表实现的，它能够快速地进行查找和插入操作，但是在负载因子过高时会导致性能下降，需要进行扩容。
ArrayList和LinkedList都是Java中常用的集合类，它们都实现了List接口，但是它们的实现方式不同，因此在使用时需要根据具体的场景选择合适的集合类。
ArrayList的实现原理是基于数组，它内部维护了一个Object类型的数组，当向ArrayList中添加元素时，它会将元素添加到数组的末尾，并且如果数组已满，则会进行扩容。当从ArrayList中获取元素时，它会直接通过下标访问数组中的元素，因此访问速度非常快。但是，当需要在中间位置插入或删除元素时，由于需要移动数组中的元素，因此效率较低。
LinkedList的实现原理是基于链表，它内部维护了一个Node类型的链表，每个Node对象包含了元素值和指向下一个Node对象的指针。当向LinkedList中添加元素时，它会创建一个新的Node对象，并将其添加到链表的末尾。当从LinkedList中获取元素时，它会从链表的头部开始遍历，直到找到对应的元素。当需要在中间位置插入或删除元素时，由于只需要修改链表中的指针，因此效率较高。
因此，ArrayList适用于需要快速访问元素的场景，而LinkedList适用于需要频繁插入或删除元素的场景。需要注意的是，由于LinkedList需要维护指针，因此它的内存占用量较大。