在面試後臺開發的過程中，集合是面試的熱話題，不僅要知道各集合的的區別用法，還要知道集合的擴容機制，今天我們就來談下ArrayList 和 HashMap的默認大小以及擴容機制。
在Java8中，查看源碼可以知道：ArrayList 的默認大小是10個元素，HashMap 的默認大小是16個元素。
ArrayList、Vector默認初始容量爲10
Vector：線程安全，但速度慢
底層數據結構是數組結構
加載因子爲1：即當 元素個數 超過 容量長度時，進行擴容
擴容增量：原容量的1倍
eg：Vector的容量爲10，一次擴容後時容量爲20
ArrayList：線程不安全，查詢速度快
底層數據結構是數組結構
擴展增量：原容量的 0.5倍+1
eg：ArrayList的容量爲10，一次擴容後是容量爲16
Set（集）元素無序的、不可重複。
HashSet：線程不安全，存取速度快
底層實現是一個HashMap（保存數據）,實現Set接口
默認初始容量爲16
加載因子爲0.75：即當 元素個數 超過 容量長度的0.75倍時，進行擴容
擴容增量：原容量的1倍
eg：HashSet的容量爲16，一次擴容後爲32
Map是一個雙列集合
HashMap：默認初始量爲16
（爲何是16：16是2^4，可以提高查詢效率，另外，32=16<<1）
加載因子爲0.75：即當 元素個數 超過 容量長度的0.75倍 時，進行擴容
擴容增量：原容量的 1 倍
如 HashSet的容量爲16，一次擴容後是容量爲32
HashMap 的默認大小是16個元素，必須是2的冪，爲什麼呢？
hashMap的數組長度一定保持2的次冪，比如16的二進制表示爲 10000，那麼length-1就是15，二進制爲01111，同理擴容後的數組長度爲32，二進制表示爲100000，length-1爲31，二進制表示爲011111。
這樣會保證低位全爲1，而擴容後只有一位差異，也就是多出了最左位的1，這樣在通過 h&(length-1)的時候，只要h對應的最左邊的那一個差異位爲0，就能保證得到的新的數組索引和老數組索引一致(大大減少了
之前已經散列良好的老數組的數據位置重新調換)，還有，數組長度保持2的次冪，length-1的低位都爲1，會使得獲得的數組索引index更加均勻。
- static int indexFor(int h, int length) {
-
return h & (length-1); - }
首先算得key得hashcode值，然後跟數組的長度-1做一次“與”運算（&）。看上去很簡單，其實比較有玄機。比如數組的長度是2的4次方，那麼hashcode就會和2的4次方-1做“與”運算。很多人都有這個疑問，
爲什麼hashmap的數組初始化大小都是2的次方大小時，hashmap的效率最高，我以2的4次方舉例，來解釋一下爲什麼數組大小爲2的冪時hashmap訪問的性能最高。
看下圖，左邊兩組是數組長度爲16（2的4次方），右邊兩組是數組長度爲15。兩組的hashcode均爲8和9，但是很明顯，當它們和1110“與”的時候，產生了相同的結果，也就是說它們會定位到數組中的同
一個位置上去，這就產生了碰撞，8和9會被放到同一個鏈表上，那麼查詢的時候就需要遍歷這個鏈表，得到8或者9，這樣就降低了查詢的效率。同時，我們也可以發現，當數組長度爲15的時候，hashcode的
值會與14（1110）進行“與”，那麼最後一位永遠是0，而0001，0011，0101，1001，1011，0111，1101這幾個位置永遠都不能存放元素了，空間浪費相當大，更糟的是這種情況中，數組可以使用的位置比數組
長度小了很多，這意味着進一步增加了碰撞的機率，減慢了查詢的效率！
所以說，當數組長度爲2的n次冪的時候，不同的key算得得index相同的機率較小，那麼數據在數組上分佈就比較均勻，也就是說碰撞的機率小，相對的，查詢的時候就不用遍歷某個位置上的鏈表，這樣查詢效率也就較高了。
說到這裏，我們再回頭看一下hashmap中默認的數組大小是多少，查看源代碼可以得知是16，爲什麼是16，而不是15，也不是20呢，看到上面的解釋之後我們就清楚了吧，顯然是因爲16是2的整數次冪的原因，
在小數據量的情況下16比15和20更能減少key之間的碰撞，而加快查詢的效率。