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哈希算法是通過(guò)將任意長(zhǎng)度的輸入（也就是鍵）映射到固定長(zhǎng)度輸出（也就是索引）的函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。會(huì)先調(diào)用該元素所對(duì)應(yīng)類(lèi)的hashCode()方法得到其哈希碼，并通過(guò)取模運(yùn)算得到該元素存儲(chǔ)在數(shù)組中的位置。
在Java中，HashMap是一個(gè)非常重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它可以將鍵值對(duì)映射到哈希表中。而這個(gè)哈希表實(shí)際上就是由數(shù)組和鏈表（或紅黑樹(shù)）組成的。
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那么為什么HashMap底層一定要使用數(shù)組呢？
首先我們需要了解一下哈希算法。哈希算法是通過(guò)將任意長(zhǎng)度的輸入（也就是鍵）映射到固定長(zhǎng)度輸出（也就是索引）的函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在Java中，hashCode()方法就是用于計(jì)算對(duì)象的哈希碼。
當(dāng)我們向HashMap中添加元素時(shí)，會(huì)先調(diào)用該元素所對(duì)應(yīng)類(lèi)的hashCode()方法得到其哈希碼，并通過(guò)取模運(yùn)算得到該元素存儲(chǔ)在數(shù)組中的位置。
例如：假設(shè)有一個(gè)Person類(lèi)：
```
public class Person {
private String name;
private int age;
// 省略構(gòu)造器、getter和setter
}
如果我們創(chuàng)建了一個(gè)Person對(duì)象p并將其作為鍵放入HashMap中：
Map
map.put(p, "Hello");
那么p對(duì)象會(huì)被轉(zhuǎn)化成一個(gè)整數(shù)類(lèi)型作為它在散列表內(nèi)部存儲(chǔ)位置，這個(gè)整數(shù)即為它對(duì)應(yīng)類(lèi)Person類(lèi)重寫(xiě)過(guò)后hashCode()方法返回值。
因此，在初始化時(shí)定義好容量大小之后，HashMap會(huì)預(yù)先分配一定數(shù)量的數(shù)組空間，每個(gè)元素存儲(chǔ)在數(shù)組中的位置是通過(guò)它們的哈希碼計(jì)算出來(lái)的。這也就是為什么HashMap底層必須使用數(shù)組。
另外，在Java 8之后，如果鏈表長(zhǎng)度大于等于8時(shí)，會(huì)將鏈表轉(zhuǎn)化為紅黑樹(shù)以提高查詢(xún)效率。因此我們可以看到，在新增或者查詢(xún)?cè)貢r(shí)，都需要遍歷整個(gè)鏈表/紅黑樹(shù)才能找到對(duì)應(yīng)的鍵值對(duì)。
綜上所述，在設(shè)計(jì)HashMap底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)需要考慮以下幾點(diǎn)：
1. 哈希函數(shù)：確保盡量少地產(chǎn)生哈希沖突。
2. 數(shù)組大?。鹤銐虼笠匀菁{所有元素，并且不能過(guò)度浪費(fèi)內(nèi)存。
3. 線性探測(cè)和拉鏈法：解決哈希沖突問(wèn)題。
4. 鏈表長(zhǎng)度閾值：超過(guò)該閾值則轉(zhuǎn)化為紅黑樹(shù)以提高查詢(xún)效率。
總之，在實(shí)際開(kāi)發(fā)中我們通常不用關(guān)心HashMap底層具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，只需了解其基本原理即可。但是深入理解其實(shí)現(xiàn)機(jī)制有助于我們更好地優(yōu)化代碼并避免潛在風(fēng)險(xiǎn)。
網(wǎng)站標(biāo)題：為什么HashMap底層一定要用數(shù)組？
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