HashMap面试相关

HashMap面试相关整理

问题1：HashMap的基本原理和Hash冲突。

• 结构:键值对 Key,value 结构。数组+链表
• 初始容量:static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;
• 最大值 static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
• 负载因子: static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
• 父类: 继承自AbstractMap<K,V> 实现接口Map<K,V>
• HashMap线程不安全，ConcurrentHashMap(Segment分段锁)线程安全、效率高、HashTable(synchronized)线程安全、效率低。
• 允许NULL Key和Value

public class HashMap<K,V>
    extends AbstractMap<K,V>
    implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable

• 封装一个实体类

package com.javaee.collections.map;
/**
* 
* @Title: MapElement  
* @Description: TODO(检测Hash冲突)  
* @author X-Dragon  
* @version V1.0  
*
*/
public class MapElement {
   private int id;
   private String name;
   
   public MapElement() {
   	super();
   }
   public MapElement(int id, String name) {
   	super();
   	this.id = id;
   	this.name = name;
   }
   public int getId() {
   	return id;
   }
   public void setId(int id) {
   	this.id = id;
   }
   public String getName() {
   	return name;
   }
   public void setName(String name) {
   	this.name = name;
   }
//	@Override
//	public int hashCode() {
//		final int prime = 31;
//		int result = 1;
//		result = prime * result + id;
//		result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
//		return result;
//	}
   /**
    * 
    * @Title: hashCode  
    * @Description: TODO(返回值都是1,用于测试Hash冲突)  
    * @return   
    * @see java.lang.Object#hashCode()
    */
   @Override
   public int hashCode() {
   	return 1;
   }
   @Override
   public boolean equals(Object obj) {
   	if (this == obj)
   		return true;
   	if (obj == null)
   		return false;
   	if (getClass() != obj.getClass())
   		return false;
   	MapElement other = (MapElement) obj;
   	if (id != other.id)
   		return false;
   	if (name == null) {
   		if (other.name != null)
   			return false;
   	} else if (!name.equals(other.name))
   		return false;
   	return true;
   }
   @Override
   public String toString() {
   	return "MapElement [id=" + id + ", name=" + name + "]";
   }
   
}

• 测试类

package com.javaee.collections.map;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class HashMapTest {

   public static void main(String[] args) {
   	// TODO Auto-generated method stub
   	HashMap<MapElement, String> map = new HashMap<MapElement, String>();
   	MapElement mapElement1 = new MapElement(1, "xielong1");//A 放入
   	MapElement mapElement2 = new MapElement(2, "xielong2");//B 放入
   	MapElement mapElement3 = new MapElement(2, "xielong2");//C 不放入
   	MapElement mapElement4 = new MapElement(2, "xielong4");//D 放入
   	if(mapElement1.hashCode()==mapElement2.hashCode()){
   		System.out.println("hashCode相等:");
   	}
   	map.put(mapElement1, mapElement1.getName());
   	map.put(mapElement2, mapElement2.getName());
   	map.put(mapElement3, mapElement3.getName());
   	map.put(mapElement4, mapElement4.getName());
   	map.put(null, null);//放入NULL
//		map.put(null);//语法报错
   	System.out.println(map.size());//包含NULL4个 不算NULL 三个
   	for(Map.Entry<MapElement, String> entry:map.entrySet()){//遍历元素
   		System.out.println("Key:"+entry.getKey()+"Value:"+entry.getValue());
   	}
   }

}

• 结论:

• put方法

  • 判断是否可以放入MAP集合。首先判断key的hashCode()是否冲突，不冲突直接放入。如果hashCode()一致，然后判断equals()方法是否相等。如果equals()不相等，就根据Key的hashCode()找到对应的位置放入KEY冲突的数据。
  • 当创建 HashMap 时，有一个默认的负载因子（load factor），其默认值为 0.75，这是时间和空间成本上一种折衷：增大负载因子可以减少 Hash 表（就是那个 Entry 数组）所占用的内存空间，但会增加查询数据的时间开销，而查询是最频繁的的操作（HashMap 的 get() 与 put() 方法都要用到查询）；减小负载因子会提高数据查询的性能，但会增加 Hash 表所占用的内存空间。
  • equals()和hashCode()方法都要一起重写。

• get方法

  • 根据Key找到对应的hashCode(）方法找到bucket位置，然后获取值对象。

  • 如果两个键的hashcode相同，当我们调用get()方法找到bucket位置之后，会调用keys.equals()方法去找到链表中正确的节点，最终找到要找的值对象。

  • 许多情况下，面试者会在这个环节中出错，因为他们混淆了hashCode()和equals()方法。因为在此之前hashCode()屡屡出现，而equals()方法仅仅在获取值对象的时候才出现。一些优秀的开发者会指出使用不可变的、声明作final的对象，并且采用合适的equals()和hashCode()方法的话，将会减少碰撞的发生，提高效率。不可变性使得能够缓存不同键的hashcode，这将提高整个获取对象的速度，使用String，Interger这样的wrapper类作为键是非常好的选择。

• HashMap怎么进行动态扩容

  • 扩容的方式是新建一个newTab，是oldTab的2倍。遍历oldTab，将oldTab赋值进对应位置的newTab。与ArrayList中的扩容逻辑基本一致，只不过ArrayList是当前容量+(当前容量>>1)。
  • JDK1.8使用了红黑树(自平衡二叉查找树)TreeMap相对复杂。

问题2：HashMap、HashTable、HashSet区别

• A:HashSet是set的一个实现类,hashMap是Map的一个实现类,同时hashMap是hashTable的替代品。
• HashMap线程不安全，允许空KEY和空VALUE，不允许放入一整个NULL，CurrentHashMap线程安全、效率高、HashTable线程安全、效率低、不允许放入任何空值。
• HashMap和Hashtable的区别
  • 1 继承和实现方式不同
  • HashMap 继承于AbstractMap，实现了Map、Cloneable、java.io.Serializable接口。
    Hashtable 继承于Dictionary，实现了Map、Cloneable、java.io.Serializable接口。
    https://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3311126.html
  • 2 HashMap把Hashtable的contains方法去掉了，改成containsvalue和containsKey。因为contains方法容易让人引起误解。
  • 3 Hashtable继承自Dictionary类，而HashMap是Java1.2引进的Map interface的一个实现。
    最大的不同是，Hashtable的方法是Synchronize的，而HashMap不是，在多个线程访问Hashtable时，不需要自己为它的方法实现同步，而HashMap 就必须为之提供外同步。
    Hashtable和HashMap采用的hash/rehash算法都大概一样，所以性能不会有很大的差异。
  • 就HashMap与HashTable主要从三方面来说。
    一.历史原因:Hashtable是基于陈旧的Dictionary类的，HashMap是Java 1.2引进的Map接口的一个实现
    二.同步性:Hashtable是线程安全的，也就是说是同步的，而HashMap是线程序不安全的，不是同步的
    三.值：只有HashMap可以让你将空值作为一个表的条目的key或value