hashmap 遍历_别慌,送你21 个面试官必问HashMap考点

Java面试笔试面经、Java技术每天学习一点

733cbb20724b08059ca26da8dd641f1d.png

Java面试

关注不迷路

作者:菜鸟小于

来源:https://www.cnblogs.com/Young111/p/11519952.html

ccc4ba7631d1cae21a8d5d20424ef94d.png

1:HashMap 的数据结构?

A:哈希表结构(链表散列:数组+链表)实现,结合数组和链表的优点。当链表长度超过 8 时,链表转换为红黑树。

transient Node<K,V>\[\] table;

2:HashMap 的工作原理?

HashMap 底层是 hash 数组和单向链表实现,数组中的每个元素都是链表,由 Node 内部类(实现 Map.Entry接口)实现,HashMap 通过 put & get 方法存储和获取。

存储对象时,将 K/V 键值传给 put() 方法:

①、调用 hash(K) 方法计算 K 的 hash 值,然后结合数组长度,计算得数组下标;

②、调整数组大小(当容器中的元素个数大于 capacity * loadfactor 时,容器会进行扩容resize 为 2n);

③、i.如果 K 的 hash 值在 HashMap 中不存在,则执行插入,若存在,则发生碰撞;

ii.如果 K 的 hash 值在 HashMap 中存在,且它们两者 equals 返回 true,则更新键值对;

iii. 如果 K 的 hash 值在 HashMap 中存在,且它们两者 equals 返回 false,则插入链表的尾部(尾插法)或者红黑树中(树的添加方式)。(JDK 1.7 之前使用头插法、JDK 1.8 使用尾插法)(注意:当碰撞导致链表大于 TREEIFY_THRESHOLD = 8 时,就把链表转换成红黑树)

获取对象时,将 K 传给 get() 方法:①、调用 hash(K) 方法(计算 K 的 hash 值)从而获取该键值所在链表的数组下标;②、顺序遍历链表,equals()方法查找相同 Node 链表中 K 值对应的 V 值。

hashCode 是定位的,存储位置;equals是定性的,比较两者是否相等。

3.当两个对象的 hashCode 相同会发生什么?

因为 hashCode 相同,不一定就是相等的(equals方法比较),所以两个对象所在数组的下标相同,"碰撞"就此发生。又因为 HashMap 使用链表存储对象,这个 Node 会存储到链表中。

4.你知道 hash 的实现吗?为什么要这样实现?

JDK 1.8 中,是通过 hashCode() 的高 16 位异或低 16 位实现的:(h = k.hashCode()) ^ (h >>> 16),主要是从速度,功效和质量来考虑的,减少系统的开销,也不会造成因为高位没有参与下标的计算,从而引起的碰撞。

5.为什么要用异或运算符?

保证了对象的 hashCode 的 32 位值只要有一位发生改变,整个 hash() 返回值就会改变。尽可能的减少碰撞。

6.HashMap 的 table 的容量如何确定?loadFactor 是什么?该容量如何变化?这种变化会带来什么问题?

①、table 数组大小是由 capacity 这个参数确定的,默认是16,也可以构造时传入,最大限制是1<<30;

②、loadFactor 是装载因子,主要目的是用来确认table 数组是否需要动态扩展,默认值是0.75,比如table 数组大小为 16,装载因子为 0.75 时,threshold 就是12,当 table 的实际大小超过 12 时,table就需要动态扩容;

③、扩容时,调用 resize() 方法,将 table 长度变为原来的两倍(注意是 table 长度,而不是 threshold)

④、如果数据很大的情况下,扩展时将会带来性能的损失,在性能要求很高的地方,这种损失很可能很致命。 

7.HashMap中put方法的过程?

答:“调用哈希函数获取Key对应的hash值,再计算其数组下标;如果没有出现哈希冲突,则直接放入数组;如果出现哈希冲突,则以链表的方式放在链表后面;如果链表长度超过阀值( TREEIFY THRESHOLD==8),就把链表转成红黑树,链表长度低于6,就把红黑树转回链表;如果结点的key已经存在,则替换其value即可;如果集合中的键值对大于12,调用resize方法进行数组扩容。”

8.数组扩容的过程?

创建一个新的数组,其容量为旧数组的两倍,并重新计算旧数组中结点的存储位置。结点在新数组中的位置只有两种,原下标位置或原下标+旧数组的大小。

9.拉链法导致的链表过深问题为什么不用二叉查找树代替,而选择红黑树?为什么不一直使用红黑树?

之所以选择红黑树是为了解决二叉查找树的缺陷,二叉查找树在特殊情况下会变成一条线性结构(这就跟原来使用链表结构一样了,造成很深的问题),遍历查找会非常慢。

而红黑树在插入新数据后可能需要通过左旋,右旋、变色这些操作来保持平衡,引入红黑树就是为了查找数据快,解决链表查询深度的问题,我们知道红黑树属于平衡二叉树,但是为了保持“平衡”是需要付出代价的,但是该代价所损耗的资源要比遍历线性链表要少,所以当长度大于8的时候,会使用红黑树,如果链表长度很短的话,根本不需要引入红黑树,引入反而会慢。

10.说说你对红黑树的见解?

  • 每个节点非红即黑
  • 根节点总是黑色的
  • 如果节点是红色的,则它的子节点必须是黑色的(反之不一定)
  • 每个叶子节点都是黑色的空节点(NIL节点)
  • 从根节点到叶节点或空子节点的每条路径,必须包含相同数目的黑色节点(即相同的黑色高度)

11.jdk8中对HashMap做了哪些改变?

在java 1.8中,如果链表的长度超过了8,那么链表将转换为红黑树。(桶的数量必须大于64,小于64的时候只会扩容)

发生hash碰撞时,java 1.7 会在链表的头部插入,而java 1.8会在链表的尾部插入

在java 1.8中,Entry被Node替代(换了一个马甲)。

12.HashMap,LinkedHashMap,TreeMap 有什么区别?

LinkedHashMap 保存了记录的插入顺序,在用 Iterator 遍历时,先取到的记录肯定是先插入的;遍历比 HashMap 慢;

TreeMap 实现 SortMap 接口,能够把它保存的记录根据键排序(默认按键值升序排序,也可以指定排序的比较器)

13.HashMap & TreeMap & LinkedHashMap 使用场景?

一般情况下,使用最多的是 HashMap。

HashMap:在 Map 中插入、删除和定位元素时;

TreeMap:在需要按自然顺序或自定义顺序遍历键的情况下;

LinkedHashMap:在需要输出的顺序和输入的顺序相同的情况下。

14.HashMap 和 HashTable 有什么区别?

①、HashMap 是线程不安全的,HashTable 是线程安全的;

②、由于线程安全,所以 HashTable 的效率比不上 HashMap;

③、HashMap最多只允许一条记录的键为null,允许多条记录的值为null,而 HashTable不允许;

④、HashMap 默认初始化数组的大小为16,HashTable 为 11,前者扩容时,扩大两倍,后者扩大两倍+1;

⑤、HashMap 需要重新计算 hash 值,而 HashTable 直接使用对象的 hashCode

15.Java 中的另一个线程安全的与 HashMap 极其类似的类是什么?同样是线程安全,它与 HashTable 在线程同步上有什么不同?

ConcurrentHashMap 类(是 Java并发包 java.util.concurrent 中提供的一个线程安全且高效的 HashMap 实现)。

HashTable 是使用 synchronize 关键字加锁的原理(就是对对象加锁);

而针对 ConcurrentHashMap,在 JDK 1.7 中采用 分段锁的方式;JDK 1.8 中直接采用了CAS(无锁算法)+ synchronized。

16.HashMap & ConcurrentHashMap 的区别?

除了加锁,原理上无太大区别。另外,HashMap 的键值对允许有null,但是ConCurrentHashMap 都不允许。

17.为什么 ConcurrentHashMap 比 HashTable 效率要高?

HashTable 使用一把锁(锁住整个链表结构)处理并发问题,多个线程竞争一把锁,容易阻塞;ConcurrentHashMap
  • JDK 1.7 中使用分段锁(ReentrantLock + Segment + HashEntry),相当于把一个 HashMap 分成多个段,每段分配一把锁,这样支持多线程访问。锁粒度:基于 Segment,包含多个 HashEntry。
  • JDK 1.8 中使用 CAS + synchronized + Node + 红黑树。锁粒度:Node(首结点)(实现 Map.Entry)。锁粒度降低了。

18.针对 ConcurrentHashMap 锁机制具体分析(JDK 1.7 VS JDK 1.8)?

JDK 1.7 中,采用分段锁的机制,实现并发的更新操作,底层采用数组+链表的存储结构,包括两个核心静态内部类 Segment 和 HashEntry。

①、Segment 继承 ReentrantLock(重入锁) 用来充当锁的角色,每个 Segment 对象守护每个散列映射表的若干个桶;

②、HashEntry 用来封装映射表的键-值对;

③、每个桶是由若干个 HashEntry 对象链接起来的链表

2e147536c15d5409de08b584a089df2d.png

JDK 1.8 中,采用Node + CAS + Synchronized来保证并发安全。取消类 Segment,直接用 table 数组存储键值对;当 HashEntry 对象组成的链表长度超过 TREEIFY_THRESHOLD 时,链表转换为红黑树,提升性能。底层变更为数组 + 链表 + 红黑树。

fdb35055aff5056efaedb7c09d1d3b7c.png

19.ConcurrentHashMap 在 JDK 1.8 中,为什么要使用内置锁 synchronized 来代替重入锁 ReentrantLock?

①、粒度降低了;

②、JVM 开发团队没有放弃 synchronized,而且基于 JVM 的 synchronized 优化空间更大,更加自然。

③、在大量的数据操作下,对于 JVM 的内存压力,基于 API 的 ReentrantLock 会开销更多的内存。

20.ConcurrentHashMap 简单介绍?

①、重要的常量:

private transient volatile int sizeCtl;

当为负数时,-1 表示正在初始化,-N 表示 N - 1 个线程正在进行扩容;

当为 0 时,表示 table 还没有初始化;

当为其他正数时,表示初始化或者下一次进行扩容的大小。

②、数据结构:

Node 是存储结构的基本单元,继承 HashMap 中的 Entry,用于存储数据;

TreeNode 继承 Node,但是数据结构换成了二叉树结构,是红黑树的存储结构,用于红黑树中存储数据;

TreeBin 是封装 TreeNode 的容器,提供转换红黑树的一些条件和锁的控制。

③、存储对象时(put() 方法):

如果没有初始化,就调用 initTable() 方法来进行初始化;

如果没有 hash 冲突就直接 CAS 无锁插入;

如果需要扩容,就先进行扩容;

如果存在 hash 冲突,就加锁来保证线程安全,两种情况:一种是链表形式就直接遍历到尾端插入,一种是红黑树就按照红黑树结构插入;

如果该链表的数量大于阀值 8,就要先转换成红黑树的结构,break 再一次进入循环

如果添加成功就调用 addCount() 方法统计 size,并且检查是否需要扩容。

④、扩容方法 transfer():默认容量为 16,扩容时,容量变为原来的两倍。

helpTransfer():调用多个工作线程一起帮助进行扩容,这样的效率就会更高。

⑤、获取对象时(get()方法):

计算 hash 值,定位到该 table 索引位置,如果是首结点符合就返回;

如果遇到扩容时,会调用标记正在扩容结点 ForwardingNode.find()方法,查找该结点,匹配就返回;

以上都不符合的话,就往下遍历结点,匹配就返回,否则最后就返回 null。

21.ConcurrentHashMap 的并发度是什么?

程序运行时能够同时更新 ConccurentHashMap 且不产生锁竞争的最大线程数。默认为 16,且可以在构造函数中设置。

当用户设置并发度时,ConcurrentHashMap 会使用大于等于该值的最小2幂指数作为实际并发度(假如用户设置并发度为17,实际并发度则为32)

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/434221.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

ffmpeg遇到inttypes.h和UINT64_C

编译过程&#xff1a;错误一&#xff1a;无法打开包括文件:“inttypes.h”: No such file or directory解决方法&#xff1a;删除之&#xff0c;并在其之前添加如下代码&#xff1a; #if defined(WIN32) && !defined(__MINGW32__) && !defined(__CYGWIN__) # …

redis storm mysql_storm-redis 详解

多的不说&#xff0c;先来代码分析&#xff0c;再贴我自己写的代码。如果代码有错误&#xff0c;求更正。。导入两个关键包&#xff0c;其他项目需要的包&#xff0c;大家自己导入了&#xff0c;我pom下的包太多&#xff0c;不好一下扔上来。org.apache.stormstorm-redis${stor…

22套精美的网页按钮图标设计推荐(包括PSD和AI文件)

图标是一个简单的单色符号&#xff0c;表示对象的基本形状。字形被广泛地使用在我们周围的公共场所&#xff0c;如机场和商场或购物中心。在网页设计当中&#xff0c;他经常会被使用&#xff0c;用来展示每个元素代表的意思&#xff0c;他简洁大方&#xff0c;一目了然&#xf…

轻gc和重gc分别在什么时候发生_GC发展与现状

GC发展Java不像C或C那样&#xff0c;需要程序员在编程的过程中&#xff0c;时刻注意申请内存保存对象&#xff0c;在对象使用完成后&#xff0c;要在合适的时机将对象占用的内存释放掉(析构函数)&#xff1b;Java得意与内部的三大机制&#xff0c;保证了程序开发方便&#xff1…

解决VC不包含stdint.h头文件问题

stdint.h是C99的标准&#xff0c;主要用于统一跨平台数据定义。 MSVC中不带有这个头文件&#xff0c;直到VS2010&#xff08;新闻&#xff09;。 在之前的版本里面&#xff0c;我们可以&#xff1a; &#xff08;1&#xff09;下载这个头文件 download a MS version of this …

hibernate mysql 性能_MyBatis和Hibernate相比,优势在哪里?

MyBatis和Hibernate相比&#xff0c;优势在哪里&#xff1f;发布时间&#xff1a;2020-06-07 22:57:08来源&#xff1a;51CTO阅读&#xff1a;435作者&#xff1a;qq5923dd411b8fa栏目&#xff1a;数据库1、开发对比开发速度hibernate的真正掌握要比Mybatis来得难些。Mybatis框…

nginx离线安装_web高可用-基于keepalived和nginx

一&#xff0e;体系架构在Keepalived Nginx高可用负载均衡架构中&#xff0c;keepalived负责实现High-availability (HA) 功能控制前端机VIP(虚拟网络地址)&#xff0c;当有设备发生故障时&#xff0c;热备服务器可以瞬间将VIP自动切换过来&#xff0c;实际运行中体验只有2秒钟…

C#数组的合并拆分

1.合并拆分数组 ///<summary>///合并数组 ///</summary>///<param name"First">第一个数组</param>///<param name"Second">第二个数组</param>///<returns>合并后的数组(第一个数组第二个数组&#xff…

VC嵌入python时debug版lib下载

前些天发的一个随笔中得知python做界面很强&#xff0c;加之以前也听说过&#xff0c;所以学习了一下&#xff0c;主要想看看python和C的互操作以取长补短。 化了大约4天时间草草看了《Python编程金典》&#xff0c;觉得思想和Java的差不多&#xff0c;面向对象的思想和机制都…

php mysql 实现原理_php+mysql分页原理实现

完整代码如下&#xff1a;!htmlhead-"-type"";GBK"styletype"text/css"body{font-size:12px;font-family:verdana;width:100%;}div.page{text-align:center;}div.content{height:300px;}div.pagea{border:#aaaadd1pxsolid;text-decoration:none;…

Tiny6410上安装debian基本系统的过程

Tiny6410上安装debian基本系统的过程&#xff1a;注&#xff1a;debootstrap工具可以在已有的任何linux中使用&#xff0c;不过建议用debian或其衍生系统(如ubuntu等)&#xff0c;以下步骤可以在电脑上做&#xff0c;也可以直接在Tiny6410上做&#xff0c;不过很慢&#xff0c;…

python任意代码都可以缩进去_我发现了个 Python 黑魔法,执行任意代码都会自动念上一段 『平安经』...

最近的"平安经"可谓是引起了不小的风波啊。作为一个正儿八经的程序员&#xff0c;最害怕的就是自己的代码上线出现各种各样的 BUG。为此&#xff0c;明哥今天分享一个 Python 的黑魔法&#xff0c;教你如何在你执行任意 Python 代码前&#xff0c;让 Python 解释器自…

域用户更改密码提示拒绝访问_AD域中的ACL攻防探索

前言关于域内ACL的攻防近两年经常被人所提起&#xff0c;同时也产生了很多关于域内ACL相关的工具和攻击方式&#xff0c;本文将会从ACL的概念谈起&#xff0c;然后介绍几种不同的域内攻击方式以及如何监测和防御对于ACL的攻击。ACL的概念和作用ACM&#xff1a;首先想要了解ACL首…

Codeforces Round #143 (Div. 2) C

http://codeforces.com/contest/231/problem/C 昨天的cf。比赛的时候其实有点思路的&#xff0c;但是因为B搞错方向了没敢写C。刚刚写了下&#xff0c;AC了。用的思路还真是昨天晚上的。囧。昨天晚上看的时候有一个地方不知道怎么转换&#xff0c;就是怎么快速求出i-->ians需…

go MySQL 多语句_八、MySQL经典查询语句-Go语言中文社区

student表course表score表teacher表1、 查询Student表中的所有记录的Sname、Ssex和Class列。select Sname,Ssex,Class from Student;2、 查询教师所有的单位即不重复的Depart列。select distinct Depart from Teacher3、 查询Student表的所有记录。select * from Student4、 查…

ffmpeg编译 MingW + MSYS

环境要求&#xff1a; MinGW:5.1.4 make: 3.81 gcc: 4.3.2 w32api: 3.13 SDL: 1.2.1 MinGW-Runtime:3.15 1.Minimal SYStem (MSYS) 安装 下载MSYS-1.0.10.exe并安装&#xff1a;下载地址&#xff1a;http://downl…

如何干净的删除vm_如何在macOS 10.15 Catalina绕过XProtect?

在macOS 10.15 Catalina中&#xff0c;Apple进行了许多安全性能地改进&#xff0c;包括通过使所有可执行文件都受XProtect扫描来加固系统&#xff0c;而不管文件是否带有com.apple.quarantine位标记。对于安全研究人员而言&#xff0c;这意味着不再像以前的macOS一样&#xff0…

vtun中setsockopt fcntl等有关套接字设置

client.c文件中在建立socket后有一句 setsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt)); SO_REUSEADDR允许重用本地地址。 client.c文件在bind之后的connec_t函数中&#xff0c; 先将socket设为非阻塞&#xff0c;然后connect 然后select然后再将socket状态改为…

mysql行级锁作用_Mysql事务及行级锁的理解

在最近的开发中&#xff0c;碰到一个需求签到&#xff0c;每个用户每天只能签到一次&#xff0c;那么怎么去判断某个用户当天是否签到呢&#xff1f;因为当属表设计的时候&#xff0c;每个用户签到一次&#xff0c;即向表中插入一条记录&#xff0c;根据记录的数量和时间来判断…

activexobject对象不能创建_Oracle数据库用户管理之系统权限和对象权限

【关键术语】Privileges 权限System privileges 系统权限Object privileges 对象权限Grant 授予Revoke 撤消2.1 Oracle 权限概述2.1.1 权限的作用权限(privilege)是指执行特定类型 SQL 命令或访问其他模式对象的权利。Oracle 使用 权限来控制用户对数据的访问以及用户所能执行的…