hashMap常见问题

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0、谈谈对hashMap的理解？

从底层结构、存取、扩容、冲突、实现原理、源码等方面说明。

1、你知道哪些常用的Map集合?

HashMap、HashTable、LinkedHashMap、ConcurrentHashMap。

2、Collection集合接口和Map接口有什么关系？

List,Set都是继承自Collection接口（单列集合），Map则不是（双列集合）。

3、HashMap是线程安全的吗？线程安全的Map都有哪些？性能最好的是哪个？

HashMap不是线程安全的。

线程安全的有HashTable、ConcurrentHashMap、SynchronizedMap。

性能最好的是ConcurrentHashMap。

4、使用HashMap有什么性能问题吗？

使用HashMap要注意避免集合的扩容。

它会很耗性能（扩容后要进行索引重排），根据元素的数量给它一个初始大小的值。

5、HashMap的数据结构是怎样的？默认大小是多少？内部是怎么扩容的？

HashMap是数组和链表组成的。

默认大小为16。

当hashmap中的元素个数超过数组大小*loadFactor（默认值为0.75）时就会把数组的大小扩展为原来的两倍大小，然后重新计算每个元素在数组中的位置。

5.1为什么扩容是原先的两倍？【***】

连接：hashMap的扩容机制resize()

使用一个容量更大的数组来代替已有的容量小的数组，transfer()方法将原有Entry数组的元素拷贝到新的Entry数组里。

6、怎么按添加顺序存储元素？怎么按A-Z自然顺序存储元素？怎么自定义排序？

按添加顺序使用LinkedHashMap。

按自然顺序使用TreeMap。

按自定义排序TreeMap(Comparetor c)。

7、HashMap的链表结构设计是用来解决什么问题的？

HashMap的链表结构设计是用来解决key的hash冲突问题的。

8、HashMap的键、值可以为NULL吗？HashTable呢？

HashMap的键值都可以为NULL，HashTable不行。

9、HashMap使用对象作为key，如果hashcode相同会怎么处理？

key的hash冲突，如果key equals一致将会覆盖值，不一致就会将值存储在key对应的链表中。

10、HashMap中的get操作是什么原理？

先根据key的hashcode值找到对应的链表，再循环链表，equals比较操作找到对应的值。

11、hashCode相等的两个类一定相等吗?equals呢？相反呢？

hashCoded相等的两个类不一定相等，equals相等了一定相等。

12、介绍一下集合框架？单列集合、双列结合

* Collection 一次存一个对象, 单列集合

* List 可重复, 有索引,存取有序

1、ArrayList 数组实现, 查找快，增删慢

查找快是因为有索引，增删满是因为增删后需要进行索引重排。

2、LinkedList 链表实现, 增删快

增删快是因为需要进行索引重排，只需要改变链表元素前后的引用即可。

3、Vector 数组实现, 线程安全

线程安全是因为增删操作使用了synchronize同步锁。

* Set 不可重复, 没索引,存取无序

1、HashSet 使用哈希算法去重复, 效率高, 但元素无序

2、TreeSet 使用二叉树算法排序, 可以指定元素的存储顺序

3、LinkedHashSet HashSet的子类, 原理相同, 除了去重复之外还能保留存储顺序

* Map 一次存两个对象, 键值对

1、HashMap 使用哈希算法对键去重复, 效率高, 但无序

2、TreeMap 使用二叉树算法排序, 可以自定义顺序

3、LinkedHashMap 使用哈希算法去重复, 并且保留存储顺序

4、Hashtable 类似HashMap, 线程安全, 效率略低, 不允许null键和null值

5、SynchronizedHashMap

6、ConcurrentHashMap 是并发包下线程安全的hashmap

在JDK1.8以前ConcurrentHashMap 使用了分段加锁（原理）的方式保证了高效率的线程安全，JDK1.8及以后使用了红黑树和CAS算法保证ConcurrentHashMap 的线程安全。

13、hashMap、hashTable、concurrentHashMap底层实现？

hashMap：

链表和数组的结合体

hashTable：

散列结构和hashmap一样

concurrentHashMap：

14、hashMap和treeMap的区别?底层用到什么数据结构？

1、实现（底层数据结构）

TreeMap：SortMap接口，基于红黑树

HashMap：基于哈希散列表实现

2、存储

TreeMap：默认按键的升序排序

HashMap：随机存储

3、遍历

TreeMap：Iterator遍历是排序的

HashMap：Iterator遍历是随机的

4、性能损耗

TreeMap：插入、删除

HashMap：基本无

5、键值对

TreeMap：键、值都不能为null

HashMap：只允许键、值均为null

6、安全

TreeMap：非并发安全Map

HashMap：非并发安全Map

7、效率

TreeMap：低

HashMap：高

* 一般情况下我们选用HashMap，因为HashMap的键值对在取出时是随机的，其依据键的hashCode和键的equals方法存取数据，具有很快的访问速度，所以在Map中插入、删除及索引元素时其是效率最高的实现。而TreeMap的键值对在取出时是排过序的，所以效率会低点。

15、线程安全与线程不安全的集合？

* 线程安全：

StringBuffer、HashTable、Vector、SynchronizedHashMap、concurrentHashMap

* 线程不安全：

StringBuilder、HashMap、LinkedList、ArrayList、HashSet

16、hashMap的原理，底层数据结构？*****

底层使用哈希表（数组+链表）的数据结构，当链表过长，会将链表转成红黑树以实现O(logn)时间复杂度查询。

17、讲一讲hashMap中put方法的过程？*****

1、对key求hash值，计算下标

2、如果没有碰撞直接放入桶中

3、如果碰撞了以链表的方式，连接到后边

4、如果链表长度超过阈值（TREEIFY_THRESHOLD == 8）就把链表转成红黑树。

5、如果节点已经存在就替换旧值。

6、如果桶满了（容量*加载因子）就需要resize（）扩容为原来的2倍。

18、hashMap中的hash函数是怎么实现的？还有哪些hash的实现方式？*****

1、高16bit不变，高16bit和低16bit做了一个异或。

2、（n-1）& hash得到下标

还有哪些hash实现方式，可以参考Effective Java 学习笔记 hashCode()

19、hashMap是怎么解决hash冲突的，讲一下扩容过程，加入一个值在原数组中，现在移动了新数组，位置肯定变了，那是什么定位到了这个值在数据中的位置？*****

1、将新节点加到链表后

2、容量扩充为原来的两倍，然后对每个节点重新计算hash值。

3、这个值只可能存在两个地方，一个是原下标的位置，另一种是在下标为<原下标 + 原容量的位置>。

20、抛开hashMap，hash冲突有哪些解决办法?

开放定址、链地址法。

21、针对hashMap中某个Entrty链太长，查找的时间复杂度可能达到O（n）怎么优化？

链表转为红黑树，JKD 1.8已经实现。