网站建设塞西,wordpress 前台投稿插件,2019深圳网站设计公司排名,深圳网站建设定制开发 .超凡科技戳蓝字“CSDN云计算”关注我们哦#xff01;对于JAVA求职者来说#xff0c;HashMap可谓是集合类的重中之重#xff0c;甚至你在复习的时候#xff0c;其他集合类都不用看#xff0c;专攻HashMap即可。然而#xff0c;鉴于网上大部分的关于HashMap的面试方向文章#xff… 戳蓝字“CSDN云计算”关注我们哦对于JAVA求职者来说HashMap可谓是集合类的重中之重甚至你在复习的时候其他集合类都不用看专攻HashMap即可。然而鉴于网上大部分的关于HashMap的面试方向文章烟哥看过后都不是太满意。因此斗胆尝试也写一篇关于HashMap的面试专题文章!(1)HashMap的实现原理?此题可以组成如下连环炮来问你看过HashMap源码嘛知道原理嘛?为什么用数组链表hash冲突你还知道哪些解决办法我用LinkedList代替数组结构可以么?既然是可以的,为什么HashMap不用LinkedList,而选用数组?你看过HashMap源码嘛知道原理嘛?针对这个问题嗯当然是必须看过HashMap源码。至于原理请看下图HashMap采用Entry数组来存储key-value对每一个键值对组成了一个Entry实体Entry类实际上是一个单向的链表结构它具有Next指针可以连接下一个Entry实体。只是在JDK1.8中链表长度大于8的时候链表会转成红黑树数组是用来确定桶的位置利用元素的key的hash值对数组长度取模得到。链表是用来解决hash冲突问题当出现hash值一样的情形就在数组上的对应位置形成一条链表。这里的hash值并不是指hashcode而是将hashcode高低十六位异或过的。至于为什么要这么做继续往下看。hash冲突你还知道哪些解决办法比较出名的有开放定址法、链地址法、再哈希法和公共溢出区域法。我用LinkedList代替数组结构可以么?这里我稍微说明一下此题的意思是源码中是这样的psEntry就是一个链表节点。那我用下面这样表示是否可行?答案很明显必须是可以的。既然是可以的为什么HashMap不用LinkedList,而选用数组?因为用数组效率最高在HashMap中定位桶的位置是利用元素的key的哈希值对数组长度取模得到。此时我们已得到桶的位置。显然数组的查找效率比LinkedList大。那ArrayList底层也是数组查找也快啊为啥不用ArrayList?(烟哥写到这里的时候不禁觉得自己真有想法自己把自己问死了还好我灵机一动想出了答案)因为采用基本数组结构扩容机制可以自己定义HashMap中数组扩容刚好是2的次幂在做取模运算的效率高。而ArrayList的扩容机制是1.5倍扩容那ArrayList为什么是1.5倍扩容这就不在本文说明了。(2)HashMap在什么条件下扩容?此题可以组成如下连环炮来问HashMap在什么条件下扩容?为什么扩容是2的n次幂?为什么为什么要先高16位异或低16位再取模运算?HashMap在什么条件下扩容?如果bucket满了(超过load factor*current capacity)就要resize。load factor为0.75为了最大程度避免哈希冲突。current capacity为当前数组大小。为什么扩容是2的次幂?HashMap为了存取高效要尽量较少碰撞就是要尽量把数据分配均匀每个链表长度大致相同这个实现就在把数据存到哪个链表中的算法这个算法实际就是取模hash%length。但是大家都知道这种运算不如位移运算快。因此源码中做了优化hash(length-1)。也就是说hash%lengthhash(length-1)那为什么是2的n次方呢因为2的n次方实际就是1后面n个02的n次方-1实际就是n个1。例如长度为8时候3(8-1)3 2(8-1)2 不同位置上不碰撞。而长度为5的时候3(5-1)0 2(5-1)0都在0上出现碰撞了。所以保证容积是2的n次方是为了保证在做(length-1)的时候每一位都能1 也就是和1111……1111111进行与运算。为什么为什么要先高16位异或低16位再取模运算?我先晒一下jdk1.8里的hash方法。1.7的比较复杂咱就不看了。hashmap这么做只是为了降低hash冲突的几率。打个比方当我们的length为16的时候哈希码(字符串“abcabcabcabcabc”的key对应的哈希码)对(16-1)与操作对于多个key生成的hashCode只要哈希码的后4位为0不论不论高位怎么变化最终的结果均为0。如下图所示而加上高16位异或低16位的“扰动函数”后结果如下可以看到: 扰动函数优化前1954974080 % 16 1954974080 (16 - 1) 0 扰动函数优化后1955003654 % 16 1955003654 (16 - 1) 6 很显然减少了碰撞的几率。(3)讲讲hashmap的get/put的过程?此题可以组成如下连环炮来问知道hashmap中put元素的过程是什么样么?知道hashmap中get元素的过程是什么样么你还知道哪些hash算法说说String中hashcode的实现?(此题很多大厂问过)知道hashmap中put元素的过程是什么样么?对key的hashCode()做hash运算计算index;如果没碰撞直接放到bucket里如果碰撞了以链表的形式存在buckets后如果碰撞导致链表过长(大于等于TREEIFY_THRESHOLD)就把链表转换成红黑树(JDK1.8中的改动)如果节点已经存在就替换old value(保证key的唯一性)如果bucket满了(超过load factor*current capacity)就要resize。知道hashmap中get元素的过程是什么样么?对key的hashCode()做hash运算计算index;如果在bucket里的第一个节点里直接命中则直接返回如果有冲突则通过key.equals(k)去查找对应的Entry;若为树则在树中通过key.equals(k)查找O(logn)若为链表则在链表中通过key.equals(k)查找O(n)。你还知道哪些hash算法把大范围映射到一个小范围的目的往往是为了节省空间使得数据容易保存。比较出名的有MurmurHash、MD4、MD5等等。说说String中hashcode的实现?(此题频率很高)public int hashCode() { int h hash; if (h 0 value.length 0) { char val[] value; for (int i 0; i value.length; i) { h 31 * h val[i]; } hash h; } return h;
}String类中的hashCode计算方法还是比较简单的就是以31为权每一位为字符的ASCII值进行运算用自然溢出来等效取模。哈希计算公式可以计为s[0]31^(n-1) s[1]31^(n-2) … s[n-1] 那为什么以31为质数呢?主要是因为31是一个奇质数所以31*i32*i-i(i5)-i这种位移与减法结合的计算相比一般的运算快很多。(4)为什么hashmap的在链表元素数量超过8时改为红黑树?此题可以组成如下连环炮来问知道jdk1.8中hashmap改了啥么?为什么在解决hash冲突的时候不直接用红黑树?而选择先用链表再转红黑树?我不用红黑树用二叉查找树可以么?那为什么阀值是8呢?当链表转为红黑树后什么时候退化为链表?知道jdk1.8中hashmap改了啥么?由数组链表的结构改为数组链表红黑树。优化了高位运算的hash算法h^(h16)扩容后元素要么是在原位置要么是在原位置再移动2次幂的位置且链表顺序不变。最后一条是重点因为最后一条的变动hashmap在1.8中不会在出现死循环问题。为什么在解决hash冲突的时候不直接用红黑树?而选择先用链表再转红黑树?因为红黑树需要进行左旋右旋变色这些操作来保持平衡而单链表不需要。当元素小于8个当时候此时做查询操作链表结构已经能保证查询性能。当元素大于8个的时候此时需要红黑树来加快查询速度但是新增节点的效率变慢了。因此如果一开始就用红黑树结构元素太少新增效率又比较慢无疑这是浪费性能的。我不用红黑树用二叉查找树可以么?但是二叉查找树在特殊情况下会变成一条线性结构这就跟原来使用链表结构一样了造成很深的问题遍历查找会非常慢。那为什么阀值是8呢?不知道等jdk作者来回答。这道题网上能找到的答案都是扯淡。我随便贴一个牛客网的答案如下图所示看出bug没交点是6.64交点分明是4好么。log424/22。jdk作者选择8一定经过了严格的运算觉得在长度为8的时候与其保证链表结构的查找开销不如转换为红黑树改为维持其平衡开销。当链表转为红黑树后什么时候退化为链表?中间有个差值7可以防止链表和树之间频繁的转换。假设一下如果设计成链表个数超过8则链表转换成树结构链表个数小于8则树结构转换成链表如果一个HashMap不停的插入、删除元素链表个数在8左右徘徊就会频繁的发生树转链表、链表转树效率会很低。(5)HashMap的并发问题?HashMap在并发编程环境下有什么问题啊?在jdk1.8中还有这些问题么?你一般怎么解决这些问题的HashMap在并发编程环境下有什么问题啊?多线程扩容引起的死循环问题多线程put的时候可能导致元素丢失put非null元素后get出来的却是null。在jdk1.8中还有这些问题么?在jdk1.8中死循环问题已经解决。其他两个问题还是存在。你一般怎么解决这些问题的比如ConcurrentHashmapHashtable等线程安全等集合类。(6)你一般用什么作为HashMap的key?此题可以组成如下连环炮来问健可以为Null值么?你一般用什么作为HashMap的key?我用可变类当HashMap的key有什么问题?如果让你实现一个自定义的class作为HashMap的key该如何实现健可以为Null值么?必须可以key为null的时候hash算法最后的值以0来计算也就是放在数组的第一个位置。你一般用什么作为HashMap的key?(1)因为字符串是不可变的所以在它创建的时候hashcode就被缓存了不需要重新计算。这就使得字符串很适合作为Map中的键字符串的处理速度要快过其它的键对象。这就是HashMap中的键往往都使用字符串。(2)因为获取对象的时候要用到equals()和hashCode()方法那么键对象正确的重写这两个方法是非常重要的,这些类已经很规范的覆写了hashCode()以及equals()方法。我用可变类当HashMap的key有什么问题?hashcode可能发生改变导致put进去的值无法get出如下所示如果让你实现一个自定义的class作为HashMap的key该如何实现此题考察两个知识点重写hashcode和equals方法注意什么?如何设计一个不变类针对问题一记住这几个原则即可两个对象相等hashcode一定相等两个对象不等hashcode不一定不等hashcode相等两个对象不一定相等hashcode不等两个对象一定不等。如果类可以被继承会破坏类的不可变性机制只要继承类覆盖父类的方法并且继承类可以改变成员变量值那么一旦子类以父类的形式出现时不能保证当前类是否可变。(2)保证所有成员变量必须私有并且加上final修饰通过这种方式保证成员变量不可改变。但只做到这一步还不够因为如果是对象成员变量有可能再外部改变其值。所以第4点弥补这个不足。(3)不提供改变成员变量的方法包括setter避免通过其他接口改变成员变量的值破坏不可变特性。(4)通过构造器初始化所有成员进行深拷贝(deep copy)。如果构造器传入的对象直接赋值给成员变量还是可以通过对传入对象的修改进而导致改变内部变量的值。例如public final class ImmutableDemo { private final int[] myArray; public ImmutableDemo(int[] array) { this.myArray array; // wrong }
}这种方式不能保证不可变性myArray和array指向同一块内存地址用户可以在ImmutableDemo之外通过修改array对象的值来改变myArray内部的值。为了保证内部的值不被修改可以采用深度copy来创建一个新内存保存传入的值。正确做法public final class MyImmutableDemo { private final int[] myArray; public MyImmutableDemo(int[] array) { this.myArray array.clone(); }
}(5)在getter方法中不要直接返回对象本身而是克隆对象并返回对象的拷贝。这种做法也是防止对象外泄防止通过getter获得内部可变成员对象后对成员变量直接操作导致成员变量发生改变。这篇文章能概括大部分HashMap的面试题了希望大家有所收获福利扫描添加小编微信备注“姓名公司职位”加入【云计算学习交流群】和志同道合的朋友们共同打卡学习推荐阅读只有程序员才能读懂的西游记聊聊我是如何在面试别人Spring事务时“套路”对方的通信工程到底要不要转专业华为愿出售5G技术渴望对手苹果将向印度投资10亿美元华为全联接大会首发计算战略腾讯自研轻量级物联网操作系统正式开源……共享学习蚂蚁金服数据孤岛解决方案漫画五分钟看懂车联网鸿蒙 OS 的到来能为我们改变什么| 程序员大本营9月刊真香朕在看了
