HashMap數組的插入操作主要包括以下幾個步驟:
計算哈希值:首先,根據鍵(key)計算其哈希值。哈希函數會將鍵轉換為一個整數,這個整數用于確定鍵值對在HashMap數組中的位置。
計算數組索引:接下來,將哈希值與數組長度取模,得到鍵值對應該存儲在數組中的索引。這個過程叫做“哈希值映射”。
處理哈希沖突:由于不同的鍵可能具有相同的哈希值,因此可能會出現多個鍵值對映射到同一個數組索引的情況。這種情況稱為“哈希沖突”。為了解決哈希沖突,HashMap使用鏈地址法(Separate Chaining)。在每個數組索引處,都存儲一個鏈表(或者其他數據結構,如紅黑樹),用于存儲具有相同哈希值的鍵值對。當發生哈希沖突時,新的鍵值對會被添加到對應索引處的鏈表中。
擴容:當HashMap中的元素數量達到一定閾值時(默認是數組長度 * 負載因子,通常為0.75),HashMap會進行擴容操作。擴容時,HashMap會創建一個新的數組,其長度是原數組長度的兩倍,然后將原數組中的所有鍵值對重新映射到新數組中。這樣可以保證HashMap的性能不會隨著元素數量的增加而顯著下降。
插入鍵值對:最后,將鍵值對插入到相應的數組索引處的鏈表中。如果該索引處的鏈表不存在,則需要創建一個新的鏈表。
總之,HashMap數組的插入操作主要包括計算哈希值、計算數組索引、處理哈希沖突、擴容和插入鍵值對等步驟。在實際應用中,為了保證HashMap的性能,需要選擇合適的哈希函數和負載因子。