导语:
江湖传闻,Java世界有一神秘组织HashMap,
善用“哈希算法”分配地盘,号称O(1)时间复杂度取人首级(数据)!
然而,江湖豪杰(数据)太多,总有人被塞进同一房间(哈希碰撞)——
是暴力群殴(链表),还是高手镇压(红黑树)?
且看今日《哈希江湖风云录》——“键值对的江湖规矩”!
第一幕:哈希客栈の开张
背景:
HashMap客栈有16间房(默认初始容量),房号由“哈希算法”分配:
int 房号 = hashCode(键) % 16; // 实际用位运算优化,这里假装取模
规矩:
每间房最多住8人(链表长度阈值),超员则升级为VIP包厢(红黑树)。
客栈入住率超75%(负载因子0.75),自动扩建为32间房(扩容2倍)。
经典操作:
HashMap<String, String> 江湖档案 = new HashMap<>();
江湖档案.put("张无忌", "九阳神功"); // 张无忌入住房间5
江湖档案.get("张无忌"); // 掌柜的直接冲进房间5拿秘籍
第二幕:江湖碰撞事件
剧情:
两位大侠"张三丰"
和"张无忌"
哈希值相同,被分配到同一房间!
客栈掌柜(HashMap)的解决之道:
青铜方案:挂灯笼(链表)
房间内拉一条铁链(链表),两人按顺序挂上去。
代价:查找时需遍历灯笼,时间复杂度退化为
O(n)
。
王者方案:红黑树仲裁
当房间挤满8人,掌柜请出红黑树长老,所有人按武功高低(键的哈希值)重新排位。
效果:查找时间复杂度重回
O(log n)
,江湖恢复秩序!
代码模拟:
// 疯狂塞入8个哈希冲突的键
for (int i = 0; i < 8; i++) {
江湖档案.put("键" + i, "值" + i); // 假设所有键哈希值相同
}
// 第9个键触发树化
江湖档案.put("键9", "值9"); // 链表变红黑树!
第三幕:客栈扩建の血泪史
触发条件:
当元素数量 > 房间数 * 0.75(负载因子)
,掌柜决定扩建客栈(扩容)。
扩建流程:
新客栈房间数翻倍(16 → 32)。
所有客人重新计算房号(rehash),搬入新房间。
翻车现场:
多线程并发搬运:若两个小二(线程)同时搬家,可能导致房间链表成环,后续客人查房时陷入死循环!
性能刺客:扩容耗时,高频插入时可能引发卡顿。
应对策略:
初始化时预估客流量,指定合适容量:
new HashMap<>(1024); // 直接开1024间房,省得扩建
谨慎调整负载因子(0.75是江湖公认的平衡点)。
第四幕:江湖禁忌——HashMapの暗黑面
禁忌一:随意修改钥匙(键对象)
String 钥匙 = "倚天剑";
江湖档案.put(钥匙, "号令天下");
钥匙 = "屠龙刀"; // 修改钥匙引用
江湖档案.get(钥匙); // 返回null,因为用的是新钥匙!
真相:
HashMap认的是钥匙的哈希值,而非钥匙本身!
禁忌二:多线程江湖混战
// 线程1:遍历客栈
for (String 钥匙 : 江湖档案.keySet()) {
// 线程2:同时删除钥匙
江湖档案.remove(钥匙); // 抛出ConcurrentModificationException!
}
警告:
HashMap非线程安全!若需多线程操作,请认准ConcurrentHashMap镖局!
禁忌三:渣男键对象(hashCode/equals不重写)
class 渣男键 {
int id;
// 不重写hashCode和equals!
}
渣男键 渣男1 = new 渣男键(1);
渣男键 渣男2 = new 渣男键(1);
江湖档案.put(渣男1, "我是渣男");
江湖档案.get(渣男2); // 返回null,因为hashCode不同!
结局:
渣男键找不到对象,孤独终老!
终极大招:江湖生存指南
1️⃣ 键对象务必靠谱:重写hashCode
和equals
,做个老实人!
2️⃣ 预估容量防扩容:初始化时指定足够容量,避免客栈反复扩建。
3️⃣ 高并发用ConcurrentHashMap:江湖险恶,安全第一!
4️⃣ 树化阈值慎修改:非必要别动TREEIFY_THRESHOLD
,红黑树虽强,但维护成本高!
互动话题:
你在使用HashMap时踩过哪些坑?
是哈希碰撞导致性能雪崩,还是多线程并发翻车?
留言区吐槽,点赞最高有机会送《哈希江湖防坑秘籍》!
关注我,学最骚的算法,掉最少的头发! 💻
(下期预告:《ConcurrentHashMap:多线程江湖的锁与自由》)
警告:
不要用可变对象做键,除非你想体验“人间蒸发”!
不要在多线程江湖裸奔HashMap,除非你想被
ConcurrentModificationException
追杀!