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關(guān)于Java HashMap自動(dòng)排序的簡(jiǎn)單剖析

更新時(shí)間：2020年09月11日 10:37:24 作者：混水摸魚LDK

這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于Java HashMap自動(dòng)排序的簡(jiǎn)單剖析，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

1.HashMap概述

HashMap是無序的，這里無序的意思是你取出數(shù)據(jù)的順序與你存入數(shù)據(jù)的順序不同

2.發(fā)現(xiàn)問題

當(dāng)嘗試向HashMap中存入int類型的key，可以看到在輸出的時(shí)候會(huì)自動(dòng)排序

HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();
  map.put(3, "asdf");
  map.put(2, "asdf");
  map.put(1, "asdf");
  map.put(6, "asdf");
  map.put(5, "asdf");
  map.put(4, "asdf");
  map.put(8, "asdf");
  map.put(9, "asdf");
  map.put(7, "asdf");
  map.put(0, "asdf");

輸出

3.實(shí)現(xiàn)原理

我們都知道，HashMap是數(shù)組加鏈表實(shí)現(xiàn)的，在鏈表長(zhǎng)度大于8的時(shí)候?qū)㈡湵磙D(zhuǎn)化為紅黑樹
數(shù)組加鏈表畫一下模型圖是這樣的，黑色的是數(shù)組，橙色的是鏈表，遍歷HashMap的key的時(shí)候，先遍歷第一列，然后第二列。。。

4.翻看源碼

HashMap的默認(rèn)數(shù)組長(zhǎng)度為16，默認(rèn)負(fù)載因子是0.75，意思就是當(dāng)數(shù)組內(nèi)不為null的元素大于（數(shù)組長(zhǎng)度*負(fù)載因子）的時(shí)候就會(huì)拓容數(shù)組

如果數(shù)組長(zhǎng)度和負(fù)載因子都是默認(rèn)值，那當(dāng)在數(shù)組中存入第13個(gè)元素后就會(huì)拓容16*0.75=12

 /**
  * The default initial capacity - MUST be a power of two.
  */
 static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16
 /**
  * The load factor used when none specified in constructor.
  */
 static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

再讀一下put方法和hash方法

	public V put(K key, V value) {
  return putVal(hash(key), key, value, false, true);
 }
 //獲取key的hash，當(dāng)key為int類型的時(shí)候hash=key的值
 static final int hash(Object key) {
  int h;
  return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
 }
 final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
     boolean evict) {
  Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
  //tab就是HashMap的數(shù)組，這句話就是初始化數(shù)組
  if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
   n = (tab = resize()).length;
  //如果根據(jù)hash值來判斷將此元素放在什么位置，如果數(shù)組當(dāng)前位置
  //為空直接存放，成為一個(gè)長(zhǎng)度為一的鏈表
  if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)//==================
   tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
  //如果不是，則將當(dāng)前元素放在當(dāng)前位置下元素的后邊形成鏈表
  else {
   Node<K,V> e; K k;
   if (p.hash == hash &&
    ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
    e = p;
   else if (p instanceof TreeNode)
    e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
   else {
    for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
     if ((e = p.next) == null) {
      p.next = newNode(hash, key, value, null);
      if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
       treeifyBin(tab, hash);
      break;
     }
     if (e.hash == hash &&
      ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
      break;
     p = e;
    }
   }
   if (e != null) { // existing mapping for key
    V oldValue = e.value;
    if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
     e.value = value;
    afterNodeAccess(e);
    return oldValue;
   }
  }
  ++modCount;
  if (++size > threshold)
  //拓容數(shù)組
   resize();
  afterNodeInsertion(evict);
  return null;
 }

5.分析

17行：if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)

(n - 1) & hash

n-1就是數(shù)組的length-1，現(xiàn)在數(shù)組長(zhǎng)度是16，

15&hash，

例如，現(xiàn)在存入key為1，

15轉(zhuǎn)成二進(jìn)制為1111

1 轉(zhuǎn)成二進(jìn)制為0001,

所以i=15&1=1；

現(xiàn)在1就存放在數(shù)組下標(biāo)為1的位置

如果放2，那就放在數(shù)組下標(biāo)為2的位置，

如果再存放17的話，

1501111

1710001

15&17=1；因?yàn)閿?shù)組下標(biāo)1的位置有上一次存放的key為1的元素，所以就將key=17的元素掛在key=1的下邊，

這是遍歷HashMap的key就會(huì)變成1,17,2

順序就會(huì)亂掉，現(xiàn)在數(shù)組的長(zhǎng)度是16，已使用的是2，還沒有達(dá)到拓容那一步，

6.驗(yàn)證

下邊的代碼是存放11個(gè)數(shù)據(jù)，拓容要存入第13個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行拓容

HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();
  map.put(3, "asdf");
  map.put(2, "asdf");
  map.put(1, "asdf");
  map.put(6, "asdf");
  map.put(5, "asdf");
  map.put(4, "asdf");
  map.put(8, "asdf");
  map.put(9, "asdf");
  map.put(7, "asdf");
  map.put(0, "asdf");

  map.put(17,"saf");
//  map.put(10,"saf");
//  map.put(11,"saf");
  for (int i : map.keySet()) {
   System.out.println("key=" + i);
  }
  System.out.println("map.size()===============" + map.size());

下邊這段代碼的輸出結(jié)果就是

和分析的一樣，

如果再添加兩個(gè)數(shù)據(jù)，使其拓容

HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();
  map.put(3, "asdf");
  map.put(2, "asdf");
  map.put(1, "asdf");
  map.put(6, "asdf");
  map.put(5, "asdf");
  map.put(4, "asdf");
  map.put(8, "asdf");
  map.put(9, "asdf");
  map.put(7, "asdf");
  map.put(0, "asdf");

  map.put(17,"saf");
//  map.put(10,"saf");
//  map.put(11,"saf");
  for (int i : map.keySet()) {
   System.out.println("key=" + i);
  }
  System.out.println("map.size()===============" + map.size());

輸出是

又排好了順序

7.結(jié)論

當(dāng)所有key的hash的最大值<數(shù)組的長(zhǎng)度-1時(shí)HashMap可以將存入的元素按照key的hash從小到大排序
不過這個(gè)發(fā)現(xiàn)沒有什么用就是了，不過看了一天源碼收獲不少，還看到好幾種沒見過的寫法

到此這篇關(guān)于關(guān)于Java HashMap自動(dòng)排序簡(jiǎn)單剖析的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java HashMap自動(dòng)排序內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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