Java编程思想——第17章容器深入研究读书笔记（四）

九、散列与散列码

HashMap使用equals()判断当前的键是否与表中存在的键相同。

正确的equals()方法需满足一下条件：

1）自反性。x.equals(x) 是true;

2）对称性。x.equalse(y) 返回true y.equals(x)也得是true;

3）传递性。x.equals(y) 返回true ,y.equals(z) 返回true , x.equals(z)返回true;

4）一致性。如果对象中用于等价比较的信息没有变，那么无论多少次 x.equals(y)返回值不会变

5）x.equals(null) 返回 false ；注意：(null).equals(x)报空指针。

强调：默认的Object.equals()只比较对象的地址，因此如果使用自己的类作为HashMap的Key,必须同时重载hashCode()和equals()。

hashCode()并不需要总是能够返回唯一的标识码，但是equals()方法必须严格的判断两个对象是否相等，作为键必须唯一否则系统报错。

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        return o instanceof T && (i.equals(((T) o).i)));
    }

instanceof检查了此对象是否为null ，是null则返回false。

为速度而散列

以线性查询的是最慢的查询方式，存储一组元素最快的数据结构是数组，所以使用它来标识键的信息（注意，这里说的是键信息不是键本身）。

由于数组不能调整容量，所以数组不保存键本身，而是通过键对象生成一个散列码，将其作为数组的下标，这个散列码就是由Object中的、或自己的类覆盖的hashCode()生成的。

数组固定的问题解决了，但是键可以产生相同的下标，也就是说可能会有冲突。数组多大不重要，任何键总能在数组中找到它的位置。

于是，查询一个值的过程首先就是计算散列码，然后使用散列码查找数组。如果能够保证没有冲突（如果被查询的值的数量是固定的，就有可能）。

通常，冲突由外部链接处理；数组并不直接保存值，而是保存值的list。然后对list中的值使用equals()方法进行线性查询。

这部分查找会比较慢，但是如果散列函数好的话，数组每个位置就有较少的值。

因此，不是查询整个List而是快速的跳转到数组的某个位置，只对很少的元素进行比较。这就是HashMap会如此快的原因。　

我们把散列表的数组称为bucket(桶)，为了散布均匀且速度快，桶的容积通常使用质数或者2的整数次方，用LinkedList填充桶。

put()操作，计算key的hashCode(),找到桶中的位置，看LinkedList内容，有值用equals()与值的key相比，相等就替换，不等或者没有值就在尾部加上新值。

覆盖hashCode()

桶下标值是无法控制的，这个值依赖于具体的HashMap对象的容量，而容量的改变与容器的充满程度和负载因子有关。hashCode()生成的结果，经过畜栏里后成为桶位的下标。

Joshua Blochw指出为写出一份像样的hashCode给出了知道：

1）给 int 变量 result 赋予某个非0常量，

2）为对象内每个有意义的域f(既每个可以做equals()操作的域)计算一个int 散列码 c:

域类型：计算：

boolean c=(f?0:1)

byte、char、short、int c=(int)f

float c=(int)(f^(f>>>32))

double long I =Double.doubleToLongBits(f); c=(int)(I^(I>>>32))

Object,其equals()调用这个域的equals()　　　　 c=f.hashCode()

数组　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　对每个元素应用上述规则　　　

3）合并计算得到散列码

result = 37*result+c　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　