HashMap数组的冲突解决策略有哪些

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小樊

2024-09-06 09:35:02

栏目: 编程语言

HashMap数组的冲突解决策略主要包括开放定址法和链式寻址法（也称为链表法）。以下是这两种策略的详细介绍：

开放定址法是一种解决哈希冲突的方法，当发生冲突时，它会从发生冲突的位置开始，按照一定的次序在哈希表中寻找一个空闲的位置来存储发生冲突的元素。这种方法包括线性探测、二次探测（平方探测）和双哈希法等。

线性探测：在散列表中插入元素时，如果某个数据的值已经存在，则在原来值的基础上往后加一个单位，直至不发生哈希冲突。
平方探测：如果发生冲突，放到(冲突+1平方)的位置，如果还发生冲突，就放到(冲突-1平方)的位置；如果还有人就放到(冲突+2平方)的位置，以此类推，要是负数就倒序数。
双哈希法：使用两个不同的哈希函数，当第一个哈希函数产生冲突时，使用第二个哈希函数进行计算，直到不再产生冲突。

链式寻址法是HashMap中解决哈希冲突的另一种方法。当发生冲突时，HashMap会将具有相同哈希值的元素存储在一个单向链表中。这种方法在处理大量冲突时效率较低，因为需要遍历链表来进行查找、插入或删除操作。

从JDK 1.8版本开始，HashMap对链表法进行了优化，引入了红黑树。当红黑树的链表长度大于8且哈希表的容量大于64时，链表会转化为红黑树。这种优化可以显著减少链表数据查询的时间复杂度，提升查询性能。

开放定址法的优点是记录更容易进行序列化操作，如果记录总数可以预知，可以创建完美的哈希函数，尽量避免哈希冲突，提高效率。缺点是扩容成本太高，使用探测序列，造成额外计算时间，删除的时候需要设置删除标记，造成额外的空间和操作。
链式寻址法的优点是对记录总数频繁可变的情况处理的较好，结点是动态分配，不会造成内存的浪费，删除记录比较方便，可是直接通过指针操作。缺点是存储的记录是随机分布在内存中的，跳转访问时会带来额外的开销，由于使用指针，记录不容易进行序列化操作。

通过了解这些冲突解决策略及其优缺点，可以帮助我们更好地理解HashMap的工作原理，并在实际应用中做出合适的选择。

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