为什么java.util.HashMap在内部使用链表

Question

我对java.util.HashMap的概念性理解如下：

1. 与其他Map实现相比，它的主要资产是常量查找时间，假设没有冲突。出于这个原因，底层实现使用固定长度的数组 - 计算机科学中唯一具有O（1）查找的数据结构。

2. 用于存储Map条目的固定长度数组在实例化时初始化为给定大小，并且（通过扩展，我的意思是创建一个更大的数组并将值复制）作为Map的大小接近固定长度数组的长度。

3. 将值放入Map时，键值对将放入给定键的内部链接列表实现中。当发生冲突时，后续键值对将附加到列表中。

4. 从Map获取时，密钥的hashCode（）用于派生内部链表实现的数组索引，如果列表的大小为1，则要么拥有值，要么迭代遍历列表在每个元素的键上调用equals（），直到找到您的值。

基于第2点，HashMap必须扩展一个数组，这个操作肯定是线性的。为什么它使用内部链表实现（O（n）查找）来进行冲突解决？为什么不使用带有O（log n）查找的数据结构（如二进制或红黑树）来提高性能？

Answer 1

http://openjdk.java.net/jeps/180

从Java 8开始，如果有足够的冲突，HashMap会回退到二叉树。

Answer 2

虽然它不能保证O（1）插入时间，但它确实具有摊销 O（1）插入时间，也就是说如果你逐个插入大量元素，插入它们所需的总时间将与您插入的元素数成正比。

改变用于存储桶的数据结构不会改善这种情况。阵列扩展的要点是确保每个桶中预期的条目数常量;这意味着即使使用链接列表，仍然可以进行常量插入和查找。

在扩展时间以及扩展数量（数组大小加倍）方面，数字都经过精心设计。它与ArrayList中使用的技术非常相似，以保证向列表中添加摊销的O（1）。