手动HashMap的简单实现

说起HashMap的强大之处,就是其内部使用了哈希算法和链表算法,充分利用好加载因子的强大推动,使得在时间和空间上的成本寻求一种折中,其内部元素在存储和提取不仅可以充分利用好HashMap初始化的空间,而且查询效率及其的高!

在面试中,面试官会常问HashMap的底层源码的实现,接下来我简单的手动实现一个HashMap集合:

(一)HashMap中存储的元素类型即为键值对存在,定义一个能包含键值对的内部类:

class MapEntry {
	Object key;
	Object value;

	public MapEntry(Object key, Object value) {
		super();
		this.key = key;
		this.value = value;
	}
}

(二)我们使用java.util.LinkedList双向链表来模拟HashMap中底层实现的数组(即链表数组)

/**
 * 1.提高查询的效率 2.默认加载因子 (0.75) 即在时间和空间成本上寻求一种折衷。加载因子过大存储空间能得到充分利用,但查询效率会低一点;
 * 加载因子过小,存储空间利用率降低,但是查询速度会高一点!(加载因子的设计大小要保证存储空间充分利用,且查询效率高)
 */
public class ManualHashMap {

	LinkedList[] arr = new LinkedList[999]; // 键值对集合! Map底层结构是:数组 + 链表
	int size = 0; // HashMap的容量

	// 构造方法
	public ManualHashMap() {
	}

	/*
	 * 向HashMap中存入键值对
	 */
	public void put(Object key, Object value) {
		MapEntry node = new MapEntry(key, value);
		/*
		 * 获取该键值对在数组中的索引位置(0~998);
		 * 重写HashCode()方法就是为了让具有相同属性对象具有相同的HashCode值(地址码);
		 * 由于重写HashCode()方法在任何种程度上,都会出现一定的Bug,使得具有不同属性值都会有相同的HashCode码值;
		 * 此时就需要重写equals()方法,进行二次比较key值是否相同,就可做到万无一失了!
		 */
		int hash = node.key.hashCode() % arr.length;
		hash = hash < 0 ? -hash : hash;
		if (arr[hash] == null) { // 此索引位置为空
			LinkedList<MapEntry> list = new LinkedList<>();	//创建一个双向链表
			arr[hash] = list;
			list.add(node);
			size++;
		} else { // 该位置有元素
			LinkedList<MapEntry> list = arr[hash]; // 取出该索引处的链表
			// 判断有没有键值重复
			boolean flag = false;	//判断此链表中,是否存在重复的键值
			for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
				MapEntry temp = (MapEntry) list.get(i);
				if (temp.key.equals(key)) { // 键值有重复
					temp.value = value; // value值覆盖
					flag = true;
				}
			}
			if(!flag){	//不存在重复的key,需添加此元素
				list.add(node);
				size++;
			}
		}
	}

	/*
	 * 获取键值对中某个键值对对象
	 */
	public Object get(Object key) {
		int hash = key.hashCode() % arr.length;
		hash = hash < 0 ? -hash : hash;
		if (arr[hash] != null) {
			LinkedList<MapEntry> list = arr[hash];
			for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
				MapEntry temp = (MapEntry) list.get(i);
				if(temp.key.equals(key)){
					return temp.value;
				}
			}
		}
		return null;
	}

	public static void main(String[] args) {
		ManualHashMap map = new ManualHashMap();
		map.put("6", "b");
		map.put("6", "a");
		map.put("5", "c");
		map.put("4", "d");
		System.out.println(map.size);	//3
		System.out.println(map.get("6"));	//a
	}
}
本人只是简单的实现了HashMap存取数据的详细过程,加载因子以及数组的扩容再次赋值,过于繁琐,若需理解深透,请自行查阅HashMap底层的源代码!

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