HashMap为什么扩容为原来2倍呢？

1、减少哈希碰撞

核心原因：HashMap的所有设计都依赖于数组长度为2的幂次方这一前提。

• 索引计算使用 （n-1)&hash ，其中 n 是数组长度
• 当 n 是 2 的幂次方时，n-1 的二进制形式是全 1（例如，15——>1111）
• 这使得哈希分布更均匀，减少哈希碰撞概率
• 扩容为 2 倍能保证新容量仍然是 2 的幂次方

原始容量16: n-1=15 (1111)
扩容后32: n-1=31 (11111)

2、优化元素迁移效率（JDK1.8改进）

• 元素的新位置只有两种可能：
  • 保持原位置不变
  • 原位置 + 原容量

为什么呢？

新索引 = e.hash & (newCap - 1)

由于newCap = oldCap << 1，newCap - 1 比 oldCap - 1 多一个高位1

所有只需要看 e.hash 新增的高位是0还是1：

0则索引不变

1则索引  = 原索引 + oldCap

实现优势：

• 无序重新计算hash值
• 只需一次位判断即可确定新位置
• 迁移时间复杂度从 O(n) 减低到 O(1)

元素hash值: ... 0001 1101 (低4位1101=13)
oldCap=16(10000), newCap=32(100000)
判断第5位(从右数第5位):
如果是0: 新位置仍然是13
如果是1: 新位置是13+16=29