[Java数据结构和算法] HashMap 和 HashSet
目录
认识 HashMap 和 HashSet
HashMap
构造方法
HashMap源码分析
数组的初始化
put方法
get方法
HashSet
与 TreeMap/TreeSet 的区别
HashMap 和 TreeMap 的区别
HashSet 和 TreeSet 的区别
认识 HashMap 和 HashSet
HashMap官方文档
HashSet官方文档
HashMap 和 HashSet 是Java中利用哈希表实现的 Map 和 Set。
由于哈希表的 插入/查找/删除 操作的时间复杂度均为 O（1），因此 HashMap 和 HashSet 相关操作的时间复杂度也是O（1）。
HashMap
构造方法
1. 无参构造方法
创建一个空的 HashMap，长度为数组默认值16，载荷因子为0.74
2. 传入指定长度的构造方法
可见该方法内部调用的是带有两个参数的构造方法（一个是传入的指定长度值，一个是默认的载荷因子）
3. 带有两个参数的构造方法
该构造方法将指定的原来默认的载荷因子改成传入的指定载荷因子，然后将传入的指定数组长度改成2的幂次（比如传入的指定长度为10，返回的值是16，因为16是2的4次方）
4. 传入一个Map的构造方法
所创建的HashMap中将包含所传入的Map中的所有元素。
HashMap源码分析
数组的初始化
若调用无参构造方法，默认的数组长度是16.
当调用put方法，会计算value的哈希值，并且给数组table分配内存
调用put方法后，会给数组分配默认内存大小，为16。
put方法
get方法
若getNode返回的为空，表示没有找到，返回空；若返回一个节点，则返回该节点的value。
以下是具体操作图示：
HashSet
和 TreeSet 底层是 TreeMap 一样，HashSet 的底层也是 HashSet。
它的四个构造方法都是通过 HashMap 来实现的。
1. 无参构造方法
2. 传入指定数组长度的构造方法
3. 传入指定数组长度和载荷因子的构造方法
4. 传入一个集合的构造方法
add 和 remove 等操作也都是通过 Map 的操作来实现的
与 TreeMap/TreeSet 的区别
HashMap 和 TreeMap 的区别
| Map | HashMap | TreeMap |
| 底层结构 | 哈希桶 | 红黑树 |
| 插入/查找/删除的时间复杂度 | O（1） | O（log₂N） |
| 插入/查找/删除的区别 | 通过哈希函数计算哈希地址 | 需要进行元素间的比较 |
| 数据是否有序 | 无序 | 关于Key有序 |
| 线程是否安全 | 不安全 | 不安全 |
| 比较与覆写 | 自定义类型需要覆写equals方法和hashCode方法 | Key必须是可比较的，否则会抛出ClassCastException异常 |
| 使用场景 | 不关心Key是否有序，只关心时间性能 | 需要Key有序 |
HashSet 和 TreeSet 的区别
| Map | HashMap | TreeMap |
| 底层结构 | 哈希桶 | 红黑树 |
| 插入/查找/删除的时间复杂度 | O（1） | O（log₂N） |
| 插入/查找/删除的区别 | 通过哈希函数计算哈希地址 | 按照红黑树的性质进行操作 |
| 数据是否有序 | 不一定有序 | 关于Key有序 |
| 线程是否安全 | 不安全 | 不安全 |
| 比较与覆写 | 自定义类型需要覆写equals方法和hashCode方法 | Key必须是可比较的，否则会抛出ClassCastException异常 |
| 使用场景 | 不关心Key是否有序，只关心时间性能 | 需要Key有序 |
感谢观看！希望读者朋友们能够学到东西。
若有不对的，请尽管指出 ~
完