(四)HashMap和HashSet底层原理及实现

什么是哈希表？

1. 哈希表（hash table）也叫散列表，是一种非常重要的数据结构
2. 添加，删除，查找等操作，性能都非常高（融合了数组和链表两者的优点）

• 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)；通过给定值进行查找，需要遍历数组，逐一比对给定关键字和数组元素，时间复杂度为O(n)，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)
• 链表：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)

HashMap实现原理

1. HashMap是一个存储键值对的集合，允许存储null键和null值，线程不安全。（ HashTable不允许存储null值，线程安全，效率很差。）
2. HashMap的主干是一个Node数组。
3. Node是HashMap的基本组成单元，每一个Node包含一个key-value键值对。

HashMap的主干数组，可以看到就是一个Node数组，初始值为空数组，主干数组的长度一定是2的次幂

transient Node<K,V>[] table;

Node的内部结构

static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        final int hash;//对key的hashcode值进行hash运算后得到的值，存储在Entry，避免重复计算
        final K key;
        V value;
        Node<K,V> next;//存储指向下一个Entry的引用，单链表结构

        Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
            this.hash = hash;
            this.key = key;
            this.value = value;
            this.next = next;
        }
    }