關于Java HashMap自動排序的簡單剖析

1.HashMap概述

HashMap是無序的，這里無序的意思是你取出數據的順序與你存入數據的順序不同

2.發現問題

當嘗試向HashMap中存入int類型的key，可以看到在輸出的時候會自動排序

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.實現原理

我們都知道，HashMap是數組加鏈表實現的，在鏈表長度大于8的時候將鏈表轉化為紅黑樹數組加鏈表畫一下模型圖是這樣的，黑色的是數組，橙色的是鏈表，遍歷HashMap的key的時候，先遍歷第一列，然后第二列。。。

4.翻看源碼

HashMap的默認數組長度為16，默認負載因子是0.75，意思就是當數組內不為null的元素大于（數組長度*負載因子）的時候就會拓容數組

如果數組長度和負載因子都是默認值，那當在數組中存入第13個元素后就會拓容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key為int類型的時候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的數組，這句話就是初始化數組 if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0) n = (tab = resize()).length; //如果根據hash值來判斷將此元素放在什么位置，如果數組當前位置 //為空直接存放，成為一個長度為一的鏈表 if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)//================== tab[i] = newNode(hash, key, value, null); //如果不是，則將當前元素放在當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就是數組的length-1，現在數組長度是16，

15&hash，

例如，現在存入key為1，

15轉成二進制為1111

1 轉成二進制為0001,

所以i=15&1=1；

現在1就存放在數組下標為1的位置

如果放2，那就放在數組下標為2的位置，

如果再存放17的話，

1501111

1710001

15&17=1；因為數組下標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就會變成1,17,2

順序就會亂掉，現在數組的長度是16，已使用的是2，還沒有達到拓容那一步，

6.驗證

下邊的代碼是存放11個數據，拓容要存入第13個數據時進行拓容

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果就是

和分析的一樣，

如果再添加兩個數據，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.結論

當所有key的hash的最大值<數組的長度-1時HashMap可以將存入的元素按照key的hash從小到大排序不過這個發現沒有什么用就是了，不過看了一天源碼收獲不少，還看到好幾種沒見過的寫法

到此這篇關于關于Java HashMap自動排序簡單剖析的文章就介紹到這了,更多相關Java HashMap自動排序內容請搜索好吧啦網以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持好吧啦網！