首先当我们需要存储数据的时候,动态数组虽然能够自动扩容,但是必须在初始时刻指定初始容量。而对于那些在编译时无法确定具体的数量即动态增长的数据,就需要用到Java集合类了。对于ArrayList 和 LinkedList,还有 Vector它们都有一些缺点,要么插入删除速度慢、要么就是遍历速度慢。那么有没有一种插入、删除、遍历都比较不错的集合类呢?于是 HashMap 就出现了。HashMap 是一个散列表,它存储的是一组键值对(key-value)的集合,并实现快速的查找。
(1)为了实现快速查找,HashMap 选择了数组而不是链表。以利用数组的索引实现 O(1) 复杂度的查找效率。
(2)为了利用索引查找,HashMap 引入 Hash 算法, 将 key 映射成数组下标: key -> Index。
(3)引入 Hash 算法又导致了 Hash 冲突。为了解决 Hash 冲突,HashMap 采用链地址法,在冲突位置转为使用链表存储。
(4)链表存储过多的节点又导致了在链表上节点的查找性能的恶化。为了优化查找性能,HashMap 在链表长度超过 8 之后转而将链表转变成红黑树,以将 O(n) 复杂度的查找效率提升至 O(log n)。
【综上】
HashMap 存在的意义就是实现一种快速的查找并且插入、删除性能都不错的一种 K/V(key/value)数据结构。
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