源碼：Java集合源碼之：雜湊表（二）

標籤：完成   對比   情況   記憶體位址   1.7   ring   key   效能   TE   

要想知道一個元素是否在數組或鏈表中，只能從前向後挨個對比，無論是數組還是鏈表，其對資料的查詢表現都比較無力。在的二叉排序樹中，還會將資料排序以進行二分尋找，將時間複雜度從O(n)降低到O(lg n)。

出現這個問題的根源在於，我們沒有辦法直接根據一個元素找到它儲存的位置。

那有沒有辦法消除這個對比的過程呢？雜湊表就是解決查詢問題的一種方案。

什麼是雜湊表與Hash函數

通俗來講，雜湊表就是通過關鍵字來擷取資料的一種資料結構，它通過把關鍵字映射為表中的位置來擷取元素，這種映射主要是使用Hash函數。

因為不同需求需要的key類型不一致，可能是int，可能是String，也可能是其他任意對象。但是記憶體位址卻不能以這些對象來定址，因而Hash函數的作用就是把這些對象通過合理的方式轉為int類型，從而完成資料的儲存。Hash函數需要保證的是對於相同的key，其計算結果總是相同的。

這個過程就好比我們用拼音查字典。如果要查一個字，我們不會從第一頁到最後一頁挨著看，這將需要很長的時間，而是根據其發音先在拼音表中找到對應的頁數，直接定位到對應的頁即可。當然，由於有許多發音一致的漢字，所以我們可能依然需要逐個對比，但這複雜度就小太多了。

雜湊表的過程就和上述例子一致，我們根據元素的key，通過hash函數直接定位其位置。然而類似於許多漢字的發音一致一樣，也會有許多的key通過hash函數定位的結果一致，這就是發生了所謂的雜湊碰撞。

解決雜湊碰撞的方法

比較通用的方法，就是使用數組+鏈表組合的方式。當出現雜湊碰撞時，在該位置的資料就通過鏈表的方式連結起來，：

在JDK1.7及之前的版本中，HashMap的儲存結構和是一致的，在JDK1.8之後還加入了紅/黑樹狀結構以進一步最佳化。

雜湊表的優缺點

雜湊表是一種最佳化儲存的思想，具體儲存元素的依然是其他的資料結構。

設計良好的雜湊表，能同時兼備數組和鏈表的優點，它能在插入和尋找時都具備良好的效能。

設計不好的雜湊表，有可能會出現較多的雜湊碰撞，導致鏈表過長，從而雜湊表會更像一個鏈表。還有當資料量很大時，為防止鏈表過長，就需要對數組進行擴容，這時就涉及到了數組的拷貝，其對效能的影響也很嚴重。

所以需要提前對可能的情況有良好的預測，才能真正發揮雜湊表的優勢。

源碼：Java集合源碼之：雜湊表（二）