HashMap爲什麼存取效率那麼高？

1、Hash

也叫散列、哈希。

主要用於信息安全領域中的算法，把長度不同的信息轉化爲雜亂的128位的編碼，找到一種數據內容與地址之間的映射關係。

注意：不同的輸入可能會散列成相同的輸出

我們最熟悉的Object類中就提供了hashcode的方法。

public native int hashCode();

2、數據結構

Java集合的實現底層大都是基本數據結構的又一層封裝。

數組：尋址容易，插入和刪除困難

鏈表正好相反。

HashMap正好將二者互補了一下，推出了鏈表+數組的組合方式，也叫鏈表散列、“拉鍊法”。

結構示意圖：

放入元素時，根據key值通過hashcode找到對應數組的位置，放入橫向數組的某個格子中。因爲前面說到hashcode值不能保證唯一，如果之後hashcode值對應的數組位置中已經有值，就放到相連的鏈表中。

查找元素也是按這個過程來進行。

代碼實現：

注意：每個Node中都持有下一個節點的引用。

3、算法優化

由上面的數據結構介紹，可以看出，在查找的時候，儘量避免查找鏈表能夠大大提高存取效率。

目標：元素儘可能均勻分佈，這樣查找的時候不必查找鏈表，效率很高。

思路一：

取模運算，實現是可以實現，但取模運算消耗大、效率不高。

思路二：

首先，&運算比取模運算效率高。
hashmap採用的是下面這種與運算。

大同小異，都是爲了減少碰撞，避免hash到同一個位置，使元素分佈更均勻。在實現的基礎上，考慮性能問題。