标签：key 链表 下标 HashMap 解读 数组 简单 数据 节点
HashMap简单解读
1.简单入门
HashMap就是用来存储和查询数据的。
存储--put
查询--get
通过key，value的形式存储
public static void main(String[] args){
Map<String,String> map = new HashMap<>();
map.put("key1","value1");
map.put("key2","value2");
map.put("key3","value3");
System.out.println(map.get("key2"));//此处打印出value2
}
2.HashMap的技术实现
jdk1.7：数组+链表
jdk1.8：数组+链表+红黑树
2.1简单回顾数组和链表数据结构
数组
概念：采用一段连续的存储单元来存储数据
特点：查询O(1)，删除插入O(N)
总结：查询快、插入慢
public static void main(String[] args){
int arr[] = new int[10];
int[1] = 1;
int[0] = 0;
int[5] = 5;
int[5] = 50;//数据覆盖
}
链表
概念：一种非连续、非顺序的存储结构。直白点说就是不管数据存储在哪个位置，只要指向下一个引用的数据即可。如果要删除某个节点，直接将节点的数据设置为null
特点：插入、删除O(1)，查询O(N)。所有的查询都必须从头节点开始，一直查到匹配的数据结束，或查到尾节点。
总结：插入删除快、查询慢
LinkedList底层也是链表，是双向链表：next下一节点，prev上一节点
public class Node {
public Node next;//引用节点
private Object data;//当前节点对应的data数据
//构造方法作用：创建对象时就赋值
public Node(Object data) {
this.data = data;
}
public static void main(String[] args) {
Node head = new Node("monkey");//创建一个头节点对象，monkey
head.next = new Node("张三");
head.next.next = new Node("刘一");
System.out.println(head.data);//打印出monkey
System.out.println(head.next.data);//打印出张三
}
}
2.2如何将数据存储在这些数据结构里
现在已经知道了底层的数据结构，那么该如何存数据呢。这里会用到哈希算法。
哈希算法：
就是把任意长度值（key）通过哈希算法变成固定长度的key（地址），通过这个地址来访问数据结构。
这个固定长度的key永远不会变，可以理解为身份证号，从出生到死亡永远都是一个号。
hashcode值：通过字符串算出它的ascii码，进行取模mod，算出Entry数组中的下标。为什么算出来这个ascii码还需要取模，由于是存放在数组中，一般算出的ascii码数值都比较大，为了存一个数据，开辟很长的一个数组，浪费资源。比如存的数据ascii码是429，那么数组的长度也就是430，0-428的下标都是空着的。
//计算ascii码
public static void main(String[] args){
char c[] = "lies".toCharArray();
for(int i=0;i<c.length;i++){
System.out.println(c[i]+":"+(int)c[i]);
}
}
哈希冲突：当不同的数据（key）通过hashcode算出的hash值相同，就会出现哈希冲突。HashMap是允许存不同的key的
当两个key的hash值相同时，存储时：首先会找到数组对应的下标，查看是否有数据，如果没有就存放，如果有，就在该下标处指向下一个节点存放。查询时：先计算取模算出hash值，找到对应的数组下标，会调用equals方法查看数据内容是否匹配，若匹配查询就结束，否则继续指向下一节点，直至查到结束或没有匹配的数据结束。
存储位置示意图：（举例理解）
存放（put）的顺序：
1.先通过hashcode算出hash值（也就是数组下标），将数据放到该数组下标中。
2.如果该下标位置已经有数据了，调用equals方法比较内容是否想等，若不相等，原来的数据把该下标位置让出来，让新数据放进去，此时新数据就是一个头节点，指向原数据的key。（1.7头插法）
读取（get）的顺序：
1.先通过hashcode算出hash值，找到对应的数组下标位置
2.比较hashcode值是否相等，若相等，再用equals判断key是否相等。必须两者都相等，两个对象才相等
2.3红黑树
为什么要用红黑树，因为当hash值相同时，会不断在同一数组下标位置存储数据，导致在查询时由于相同的hash值数据很多，链表太长，查询效率大大降低。
链表取元素是从头结点一直遍历到对应的结点，这个过程的复杂度是O(N) ，而红黑树基于二叉树的结构，查找元素的复杂度为O(logN)
红黑树存储：牺牲维护左中右，小中大这个数据结构的性能，来提高查询速度
比如要查7，从2开始，7比2大，往右节点比，比4大，往右节点比，比6大再往右节点比，7和7相等，查询完成。
阀值：
链表长度达到8就转成红黑树，当长度降到6就转成普通bin，红黑树需要进行左旋，右旋，变色操作来保持平衡。
为什么退化为链表的阈值是6：
上面说到，当链表长度达到阈值8的时候会转为红黑树，但是红黑树退化为链表的阈值却是6，为什么不是小于8就退化呢？比如说7的时候就退化，偏偏要小于或等于6？
主要是一个过渡，避免链表和红黑树之间频繁的转换。如果阈值是7的话，删除一个元素红黑树就必须退化为链表，增加一个元素就必须树化，来回不断的转换结构无疑会降低性能，所以阈值才不设置的那么临界。
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