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HashMap面试专题，不看后悔

日期：2020-10-30点击：498收藏

以前也零零碎碎发过一些HashMap的文章，这次简短总结一下有关HashMap的重要考点，这也是求职面试的经常问的，看完记得点个赞和在看哦~

1、Hash的概念

将任意长度的输入通过散列算法之后映射成固定长度的输出。

2、Hash冲突

当关键字集合很大时（key的数量很多的时候），关键字值不同的元素可能会映像到哈希表的同一地址上，即K1!=K2，但f(K1)=f(K2),这种现象称为hash冲突，实际中冲突是不可避免的，只能通过改进哈希函数的性能来减少冲突。

3、你认为好的Hash算法的点应该有哪些？

（1）效率得高，做到长文本也能高效计算出Hash值

（2）根据Hash值不能逆推出原文

（3）两次输入，如果有一点不同也得保证Hash值是不同的

（4）尽可能要分散，因为在table中slot大部分都处于空闲状态时要尽可能降低Hash冲突

4、HashMap的存储结构长啥样？

JDK1.8：

（1）数组+链表+红黑树构成，每个数据单元为一个Node结构，Node结构中有key字段、value字段、next字段、hash字段
（2）next字段就是发生Hash冲突的时候，当前桶位中的Node与冲突Node连接成一个链表所需要的字段

JDK1.7：

数组+链表

45、如果创建HashMap的时候没有指定HashMap散列表的长度，初始长度为多少？

在JDK 8中，关于默认容量的定义为：static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; //16 ，其故意把16写成1<<4，就是提醒开发者，这个地方要是2的幂。

（1）为啥用位运算呢？直接写16不好么？
这样是为了位运算的方便，位与运算比算数计算的效率高了很多，之所以选择16，是为了服务将Key映射到index的算法。

（2）那为啥用16不用别的呢？
因为在使用不是2的幂的数字的时候，Length-1的值是所有二进制位全为1，这种情况下，index的结果等同于HashCode后几位的值。这个值既不能太小，也不能太大。
太小了就有可能频繁发生扩容，影响效率，太大了又浪费空间，不划算。

只要输入的HashCode本身分布均匀，Hash算法的结果就是均匀的。

这是为了实现均匀分布。

6、散列表是New HashMap()的时候创建的，还是什么时候创建的？

散列表是懒加载机制，只有在第一次put数据的时候才创建（JDK1.8，JDK1.7是直接加载散列表）

7、负载因子默认是多少，有啥作用？为什么负载因子为0.75？什么时候进行扩容(resize)？

（1）默认为0.75，用于计算扩容阈值
（2）loadFactor是负载因子，表示HashMap满的程度，默认值为0.75f，设置成0.75有一个好处，那就是0.75正好是3/4，而capacity又是2的幂。所以，两个数的乘积都是整数。
（3）影响扩容主要有两个因素：
Capacity：HashMap当前长度。
LoadFactor：负载因子，默认值0.75f。
怎么理解呢，就比如当前的容量大小为100，当你存进第76个的时候，判断发现大于扩容阈值100*0.75=75需要进行resize了，那就进行扩容，但是HashMap的扩容也不是简单的扩大点容量这么简单的。

8、扩容？它是怎么扩容的呢？

分为两步

（1）扩容：创建一个新的Entry空数组，长度是原数组的2倍。

（2）ReHash：遍历原Entry数组，把所有的Entry重新Hash到新数组。

为什么要重新Hash呢，直接复制过去不香么？

是因为长度扩大以后，Hash的规则也随之改变。

比如原来长度（Length）是8你位运算出来的值是2 ，新的长度是16你位运算出来的值明显不一样了。

9、链表转化为红黑树的条件

（1）链表长度达到8
（2）当前散列表长度达到64
以上两个条件同时满足链表才会转化为红黑树，如果仅仅链表长度达到8，它不会发生链表转红黑树，只会发生一次散列表扩容(resize)

10、Node对象里面的hash字段的值是key对象的hashcode的返回值吗？

不是的，通过key的hashcode的高16位异或低16位得到的新值，这样即使数组table的length比较小的时候，也能保证高低bit都参与到Hash的计算中，避免高16位浪费没起到作用，尽可能的得到一个均匀分布的hash。

11、为啥我们重写equals方法的时候需要重写hashCode方法呢？你能用HashMap给我举个例子么？

因为在java中，所有的对象都是继承于Object类。Ojbect类中有两个方法equals、hashCode，这两个方法都是用来比较两个对象是否相等的。

在未重写equals方法我们是继承了object的equals方法，那里的 equals是比较两个对象的内存地址，显然我们new了2个对象内存地址肯定不一样

比如发生Hash冲突的时候，我们去get，他就是根据key去hash然后计算出index，找到了2，那我怎么找到具体的”电脑“还是”脑电“呢？

equals！是的，所以如果我们对equals方法进行了重写，建议一定要对hashCode方法重写，以保证相同的对象返回相同的hash值，不同的对象返回不同的hash值。

12、HashMap的put数据的流程

13、为什么java8以后链表数据超过8以后，就改成红黑树存储？

这就涉及到拒接服务攻击了，比如某些人通过找到你的hash碰撞值，来让你的HashMap不断地产生碰撞，那么相同key位置的链表就会不断增长，当你需要对这个HashMap的相应位置进行查询的时候，就会去循环遍历这个超级大的链表，性能及其地下。java8使用红黑树来替代超过8个节点数的链表后，查询方式性能得到了很好的提升，从原来的是O(n)到O(logn)，容器中节点分布在hash桶中的频率遵循泊松分布，桶的长度超过8的概率非常非常小（约为10万分之一），所以作者应该是根据概率统计而选择了8作为阀值。

14、Hashmap的结构，1.7和1.8有哪些区别？

（1）JDK1.7用的是头插法，而JDK1.8及之后使用的都是尾插法，那么他们为什么要这样做呢？
因为JDK1.7是用单链表进行的纵向延伸，当采用头插法时会容易出现逆序且环形链表死循环问题。但是在JDK1.8之后是因为加入了红黑树使用尾插法，能够避免出现逆序且链表死循环的问题。

（2）扩容后数据存储位置的计算方式也不一样：1. 在JDK1.7的时候是直接用hash值和需要扩容的二进制数进行&（这里就是为什么扩容的时候为啥一定必须是2的多少次幂的原因所在，因为如果只有2的n次幂的情况时最后一位二进制数才一定是1，这样能最大程度减少hash碰撞）（hash值 & length-1）