从零开始解锁Android之HashMap原理揭秘（一）

2023-12-25 20:53:17

HashMap简介

HashMap 是一个散列表，是一种常用的数据结构，用于存储键值对。它允许用户通过键快速检索值，并支持快速插入和删除操作。HashMap 的底层数据结构是一个数组，数组中的每个元素都包含一个链表，链表中存储着键值对。当我们向 HashMap 中插入一个键值对时，HashMap 会根据键的哈希值计算出该键值对应该存储在数组中的哪个位置，然后将键值对添加到该位置对应的链表中。当我们从 HashMap 中检索一个值时，HashMap 会根据键的哈希值计算出该键值对应该存储在数组中的哪个位置，然后在该位置对应的链表中查找该键值对。

HashMap 的工作原理

HashMap 的工作原理可以分为以下几个步骤：

计算键的哈希值： 当我们向 HashMap 中插入一个键值对时，HashMap 会首先计算键的哈希值。哈希值是一个数字，它是由键通过一定的算法计算出来的。哈希值用于确定键值对应该存储在数组中的哪个位置。
确定键值对应该存储的位置： 哈希值计算出来后，HashMap 会根据哈希值计算出键值对应该存储在数组中的哪个位置。这个位置称为键值对的槽位。
将键值对存储到槽位中： 如果键值对的槽位为空，则将键值对直接存储到槽位中。如果键值对的槽位不为空，则将键值对添加到槽位对应的链表中。
检索键值对： 当我们从 HashMap 中检索一个值时，HashMap 会根据键的哈希值计算出键值对应该存储在数组中的哪个位置。然后，HashMap 会在该位置对应的链表中查找该键值对。如果找到键值对，则返回键值对的值。如果没有找到键值对，则返回 null。

HashMap 的优点

HashMap 具有以下优点：

快速查找和插入：HashMap 的平均查找和插入时间复杂度为 O(1)。
存储键值对：HashMap 可以存储键值对，键和值都可以是任意类型。
扩容机制：HashMap 会根据需要自动扩容，以避免哈希冲突。

HashMap 的缺点

HashMap 具有以下缺点：

哈希冲突：HashMap 中可能会发生哈希冲突，即两个不同的键具有相同的哈希值。哈希冲突可能会导致查找和插入操作的性能下降。
链表开销：HashMap 的每个槽位都可能对应一个链表，链表中的每个节点都包含一个键值对。这可能会导致 HashMap 的内存开销增加。

总结

HashMap 是 Android 中常用的数据结构，用于存储键值对。它具有快速查找和插入的特点，在实际项目中应用广泛。HashMap 的工作原理可以分为以下几个步骤：计算键的哈希值、确定键值对应该存储的位置、将键值对存储到槽位中、检索键值对。HashMap 具有快速查找和插入、存储键值对、扩容机制等优点，但也存在哈希冲突、链表开销等缺点。