Question

我正在使用Java中的HashMap类。我的理解是哈希表的容量是桶数量的2倍（容量16表示4个桶）。当调用put（key，value）时，key.hashCode（）输出一个整数，并且这个新添加的（key，value）对基于key.hashCode（）％的桶数放置。但以下是HashMap.class中的实际实现

 static final int hash(Object key) {
    int h;
    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

从上面的代码中，我无法弄清楚如何将key.hashCode（）值拟合到桶中。

Answer 1

该代码不适合＆＃34; hashCode到桶，它只是＆＃34;只是＆＃34;传播哈希码，使高位更重要。这是该方法的javadoc。

计算key.hashCode（）并将散列（XOR）更高的散列位降低。因为该表使用2次幂掩蔽，所以仅在当前掩码之上的位中变化的散列组将始终发生冲突。（在已知的例子中是一组Float键，在小表中保存连续的整数。）因此我们应用一个向下传播高位比特影响的变换。速度，效用和比特扩展质量之间存在权衡。因为许多常见的哈希集合已经合理分布（因此不会受益于传播），并且因为我们使用树来处理容器中的大量冲突，所以我们只是以最便宜的方式对一些移位的位进行异或，以减少系统损失，以及结合最高位的影响，否则由于表格的限制而不会在索引计算中使用。

对桶的实际拟合是在getNode(int, Object)方法中完成的：

first = tab[(n - 1) & hash]

其中hash是hash(Object)的结果，n是哈希表的大小。

Answer 2

这可能会有所帮助。如果我们要添加十个带有浮点键的项目（从1到10）。

        Map<Float, String> map = new HashMap<>();
        int numOfBuckets = 64; // HashMap will have 64 bins after inserting 10 items

        String format = "|%1$-5s|%2$-35s|%3$-25s|%4$-35s|%5$-25s|%6$-25s|\n";
        System.out.format(format, "i", "raw binary", "right-shifted 16 bits", "rehashed", "bucket before rehashed",
                "bucket after rehashed");

        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            float key = i;
            int rawInt = Float.floatToRawIntBits(key);
            String binaryString = Long.toBinaryString(rawInt);
            String shifted16BitsString = Long.toBinaryString(rawInt >>> 16);

            int rehashed = rawInt ^ rawInt >>> 16;
            String rehashedString = Long.toBinaryString(rehashed);

            // HashMap calculates bin index with (n - 1) & hash
            String bucketBeforeRehashed = Long.toString((numOfBuckets - 1) & Objects.hashCode(key));
            String bucketAfterRehashed = Long.toString((numOfBuckets - 1) & rehashed);

            System.out.format(format, i, binaryString, shifted16BitsString, rehashedString,
                    bucketBeforeRehashed, bucketAfterRehashed);
            map.put(key, Integer.toString(i));
        }

产生：

|i    |raw binary                         |right-shifted 16 bits    |rehashed                           |bucket before rehashed   |bucket after rehashed    |
|1    |111111100000000000000000000000     |11111110000000           |111111100000000011111110000000     |0                        |0                        |
|2    |1000000000000000000000000000000    |100000000000000          |1000000000000000100000000000000    |0                        |0                        |
|3    |1000000010000000000000000000000    |100000001000000          |1000000010000000100000001000000    |0                        |0                        |
|4    |1000000100000000000000000000000    |100000010000000          |1000000100000000100000010000000    |0                        |0                        |
|5    |1000000101000000000000000000000    |100000010100000          |1000000101000000100000010100000    |0                        |32                       |
|6    |1000000110000000000000000000000    |100000011000000          |1000000110000000100000011000000    |0                        |0                        |
|7    |1000000111000000000000000000000    |100000011100000          |1000000111000000100000011100000    |0                        |32                       |
|8    |1000001000000000000000000000000    |100000100000000          |1000001000000000100000100000000    |0                        |0                        |
|9    |1000001000100000000000000000000    |100000100010000          |1000001000100000100000100010000    |0                        |16                       |
|10   |1000001001000000000000000000000    |100000100100000          |1000001001000000100000100100000    |0                        |32                       |

从输出中我们可以发现，键的低位全为0，这导致所有项都分配给同一bin。但是执行右移和异或后，分布会变得更好。我认为情况就是在HashMap的hash（）方法的源代码注释中描述的。

java中的hash（）实现

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