Hashmap的工作原理

HashMap是一种常见的键值对存储数据的数据结构，它的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：

哈希函数：当我们向HashMap中存入一个键值对时，首先会通过哈希函数将键映射到一个索引位置上。这个哈希函数将键转化为一个整数，这个整数就是该键值对在数组中的索引位置。
数组存储：HashMap内部使用一个数组来存储键值对。在对应索引位置上，将键值对存储在数组中。
冲突处理：由于哈希函数的结果可能会出现冲突，即多个键值对映射到了同一个索引位置上。为了解决冲突问题，HashMap使用了链表或红黑树的数据结构来存储多个键值对。

链表：当冲突发生时，新的键值对会被添加到链表的末尾。这样，从数组中的索引位置开始，通过遍历链表，即可找到对应的键值对。
红黑树：为了提高查找效率，当链表长度超过一定阈值（默认为8）时，链表会转化为红黑树存储方式。

查找和删除：当我们需要查找一个键值对时，首先使用哈希函数获得索引位置，然后遍历链表或红黑树，找到对应的键值对。当我们需要删除一个键值对时，也是通过查找找到对应的键值对，然后将其从链表或红黑树中删除。

总结起来，HashMap的工作原理是通过哈希函数将键映射到数组的索引位置上，解决冲突问题，并使用链表或红黑树来存储多个键值对。这样可以以常数时间复杂度O(1)进行插入、查找和删除操作，使HashMap成为一种高效的数据结构。

以下是一个简单的 HashMap 源码示例：

import java.util.LinkedList;class Entry {private Object key;private Object value;public Entry(Object key, Object value) {this.key = key;this.value = value;}public Object getKey() {return key;}public Object getValue() {return value;}
}public class HashMap {private int capacity;private LinkedList<Entry>[] buckets;public HashMap(int capacity) {this.capacity = capacity;this.buckets = new LinkedList[capacity];}public void put(Object key, Object value) {int index = getIndex(key);LinkedList<Entry> bucket = buckets[index];if (bucket == null) {bucket = new LinkedList<>();buckets[index] = bucket;}for (Entry entry : bucket) {if (entry.getKey().equals(key)) {entry.setValue(value);return;}}bucket.add(new Entry(key, value));}public Object get(Object key) {int index = getIndex(key);LinkedList<Entry> bucket = buckets[index];if (bucket != null) {for (Entry entry : bucket) {if (entry.getKey().equals(key)) {return entry.getValue();}}}return null;}public void remove(Object key) {int index = getIndex(key);LinkedList<Entry> bucket = buckets[index];if (bucket != null) {for (Entry entry : bucket) {if (entry.getKey().equals(key)) {bucket.remove(entry);return;}}}}private int getIndex(Object key) {int hashCode = key.hashCode();return hashCode % capacity;}
}