hash演算法實現-（java-hashmap）

Hash又叫散列，輸入任意長度的位元組，通過雜湊演算法，轉換成固定長度的雜湊值；

雜湊列表的實現是通過對key進行雜湊，得到的雜湊值來做為儲存資料的數組的索引，這樣會有一個問題是不同的key的雜湊值有可能會重複，所以我們在數組儲存位上建立一個鏈表來儲存相同雜湊值的資料

在java中就是通過引用，數組，鏈表來實現的hashmap

我們先看hashmap中存放資料的結構：

static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {         final K key;          V value;          final int hash;          Entry<K,V> next;  ...........  } 

 

每個Entry會有一個指向下一個資料的引用，這就在同一個槽位上構成了鏈表，最先加入的放在鏈表頭部，後加入的放在尾部。

很顯然只有當我們能夠均勻的將hash值分布在數組的所有槽位上的時候，這個時候我們對鏈表操作是最少的，效率是最高的。

基本的hash定址演算法有除法散列法，平方散列法，斐波那契（Fibonacci）散列法等，但是java是這樣做的：

 static int indexFor(int h, int length) {        return h & (length-1);    }

 

java會用key的hashcode值與數組的槽數-1進行與運算

這裡會有一個問題只有當數組的槽數為2的n次方-1，其二進位全是1的（如2的2次方-1=11）的時候雜湊值產生碰撞的機率是最小的

所以在java中hashmap的數組的初始大小是16（2的4次方）

 

hashmap的resize：

當不斷put資料使資料慢慢變大的時候，剛開始的數組已經不能滿足需求了，我們需要擴大數組的槽數

hashmap中有loadFactor屬性，該屬性預設為0.75，即元素個數達到數組的百分之七十五的時候，數組槽數會進行翻倍，並且之前已存入的資料會重新進行計算。

 

so：如果我們可以預估我們會在hashmap中存放1000個資料，那麼我們就要確保數組的槽數乘上0.75大於1000，我們得到1366，如果我們這樣寫new HashMap(1366)，java會自動幫我們轉換成new HashMap(2048)（2的n次方）