为什么HashMap要求初始容量为2的幂？

Question

当我看到以下

时，我正在浏览Java的HashMap源代码

//The default initial capacity - MUST be a power of two.
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;

我的问题是为什么这个要求首先存在？我还看到允许创建具有自定义容量的HashMap的构造函数将其转换为2的幂：

int capacity = 1;
while (capacity < initialCapacity)
  capacity <<= 1;

为什么容量总是必须是2的幂？

此外，当执行自动重组时，究竟会发生什么？哈希函数也改变了吗？

Answer 1

映射必须确定要用于任何给定键的内部表索引，将任何int值（可能为负）映射到范围[0, table.length)中的值。当table.length是2的幂时，可以真正廉价地完成 - 并且在indexFor中：

static int indexFor(int h, int length) {
    return h & (length-1);
}

使用不同的表长度，您需要计算余数并确保它是非负的。这绝对是微优化，但可能是有效的：）

  

此外，当执行自动重组时，究竟会发生什么？哈希函数也改变了吗？

我不太清楚你的意思。使用相同的哈希码（因为它们只是通过在每个键上调用hashCode来计算），但由于表长度的变化，它们将在表中以不同的方式分布。例如，当表长度为16时，5和21的哈希码最终都存储在表条目5中。当表长度增加到32时，它们将位于不同的条目中。

Answer 2

理想情况实际上是使用HashMap的后备数组的素数大小。这样，您的密钥将更自然地分布在整个阵列中。然而，这适用于mod分区，并且每次发布Java时操作都变得越来越慢。 从某种意义上说，2方法的强大功能是您可以想象的最差的表大小，因为糟糕的哈希码实现更有可能在阵列中产生密钥崩溃。

因此，您将在Java的HashMap实现中找到另一个非常重要的方法，即hash(int)，它可以补偿糟糕的哈希码。