HashMap底层原理 什么是哈希表？哈希冲突？如何处理哈希冲突？

HashMap底层原理

什么是哈希表？

哈希表（Hash Table）是一种基于哈希函数实现的数据结构，它通过将键（key）映射到表中一个位置来访问记录，以支持快速的数据查找、插入和删除操作。

哈希表的核心思想：

1. 使用哈希函数将任意大小的数据（键）转换为固定大小的值（哈希值）
2. 使用这个哈希值作为数组索引来存储和查找数据

理想情况下，哈希表的查找、插入和删除操作的时间复杂度都是O(1)。

哈希冲突

哈希冲突（Hash Collision）是指不同的键经过哈希函数计算后得到了相同的哈希值，即多个键被映射到了哈希表的同一个位置。

产生原因：

1. 哈希函数的输出空间有限，而输入空间可能无限
2. 即使输入空间有限，也可能存在不同的输入产生相同的输出

处理哈希冲突的方法

1. 链地址法（Separate Chaining）

Java的HashMap采用的就是这种方法。

实现方式：

• 哈希表的每个位置（桶）不是一个元素，而是一个链表（或红黑树）
• 当发生冲突时，将新元素添加到对应位置的链表中
• 查找时，先计算哈希值找到对应桶，然后在链表中顺序查找

JDK 1.8优化：