HashMap为何存取效率那么高？

一、Hash

也叫散列、哈希。

主要用于信息安全领域中的算法，把长度不一样的信息转化为杂乱的128位的编码，找到一种数据内容与地址之间的映射关系。

注意：不一样的输入可能会散列成相同的输出

咱们最熟悉的Object类中就提供了hashcode的方法。

public native int hashCode();

二、数据结构

Java集合的实现底层大都是基本数据结构的又一层封装。

数组：寻址容易，插入和删除困难

链表正好相反。

HashMap正好将两者互补了一下，推出了链表+数组的组合方式，也叫链表散列、“拉链法”。

结构示意图：

放入元素时，根据key值经过hashcode找到对应数组的位置，放入横向数组的某个格子中。由于前面说到hashcode值不能保证惟一，若是以后hashcode值对应的数组位置中已经有值，就放到相连的链表中。

查找元素也是按这个过程来进行。

代码实现：

注意：每一个Node中都持有下一个节点的引用。

三、算法优化

由上面的数据结构介绍，能够看出，在查找的时候，尽可能避免查找链表可以大大提升存取效率。

目标：元素尽量均匀分布，这样查找的时候没必要查找链表，效率很高。

思路一：

取模运算，实现是能够实现，但取模运算消耗大、效率不高。

思路二：

首先，&运算比取模运算效率高。
hashmap采用的是下面这种与运算。

大同小异，都是为了减小碰撞，避免hash到同一个位置，使元素分布更均匀。在实现的基础上，考虑性能问题。