diff --git a/notes/Java 容器.md b/notes/Java 容器.md index 2a05225b..b83b389d 100644 --- a/notes/Java 容器.md +++ b/notes/Java 容器.md @@ -31,7 +31,7 @@ - HashSet：基于哈希实现，支持快速查找，但不支持有序性操作，例如根据一个范围查找元素的操作。并且失去了元素的插入顺序信息，也就是说使用 Iterator 遍历 HashSet 得到的结果是不确定的。 -- TreeSet：基于红黑树实现，支持有序性操作，但是查找效率不如 HashSet，HashSet 查找时间复杂度为 O(1)，TreeSet 则为 O(logn)； +- TreeSet：基于红黑树实现，支持有序性操作，但是查找效率不如 HashSet，HashSet 查找时间复杂度为 O(1)，TreeSet 则为 O(logN)； - LinkedHashSet：具有 HashSet 的查找效率，且内部使用链表维护元素的插入顺序。 @@ -47,7 +47,7 @@ - LinkedList：可以用它来支持双向队列； -- PriorityQueue 是基于堆结构实现，可以用它来实现优先级队列。 +- PriorityQueue：基于堆结构实现，可以用它来实现优先级队列。 ## Map @@ -80,8 +80,6 @@ for (String item : list) { } ``` -> [迭代器模式](https://github.com/CyC2018/Interview-Notebook/blob/master/notes/%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E6%A8%A1%E5%BC%8F.md#%E5%8D%81%E4%BA%8C%E8%BF%AD%E4%BB%A3%E5%99%A8%E6%A8%A1%E5%BC%8F) - ## 适配器模式 java.util.Arrays#asList() 可以把数组类型转换为 List 类型。 @@ -91,7 +89,7 @@ java.util.Arrays#asList() 可以把数组类型转换为 List 类型。 public static List asList(T... a) ``` -如果要将数组类型转换为 List 类型，应该注意的是参数列表为泛型的变长参数，因此不能使用基本类型数组作为参数，只能使用相应的包装类型数组。 +如果要将数组类型转换为 List 类型，应该注意的是 asList() 的参数为泛型的变长参数，因此不能使用基本类型数组作为参数，只能使用相应的包装类型数组。 ```java Integer[] arr = {1, 2, 3}; @@ -104,8 +102,6 @@ List list = Arrays.asList(arr); List list = Arrays.asList(1,2,3); ``` -> [适配器模式](https://github.com/CyC2018/Interview-Notebook/blob/master/notes/%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E6%A8%A1%E5%BC%8F.md#%E5%8D%81%E9%80%82%E9%85%8D%E5%99%A8%E6%A8%A1%E5%BC%8F) - # 三、散列 hasCode() 返回散列值，使用的是对象的地址。 @@ -171,7 +167,7 @@ public class ArrayList extends AbstractList implements List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable ``` -基于数组实现，保存元素的数组使用 transient 修饰，该关键字声明数组默认不会被序列化。这是 ArrayList 具有动态扩容特性，因此保存元素的数组不一定都会被使用，那么就没必要全部进行序列化。ArrayList 重写了 writeObject() 和 readObject() 来控制只序列化数组中有元素填充那部分内容。 +基于数组实现，保存元素的数组使用 transient 修饰，该关键字声明数组默认不会被序列化。ArrayList 具有动态扩容特性，因此保存元素的数组不一定都会被使用，那么就没必要全部进行序列化。ArrayList 重写了 writeObject() 和 readObject() 来控制只序列化数组中有元素填充那部分内容。 ```java transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access @@ -291,7 +287,7 @@ transient Entry[] table; 其中，Entry 就是存储数据的键值对，它包含了四个字段。从 next 字段我们可以看出 Entry 是一个链表，即每个桶会存放一个链表。 -

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JDK 1.8 使用 Node 类型存储一个键值对，它依然继承自 Entry，因此可以按照上面的存储结构来理解。 @@ -342,32 +338,35 @@ static class Node implements Map.Entry { ### 2. 拉链法的工作原理 ```java -HashMap map = new HashMap<>(); // 默认大小为 16 -map.put("sachin", 30); -map.put("vishal", 20); -map.put("vaibhav", 20); +HashMap map = new HashMap<>(); +map.put("K1", "V1"); +map.put("K2", "V2"); +map.put("K3", "V3"); ``` -- 计算 "sachin" 的 hashcode 为 115，使用除留余数法得到 115 % 16 = 3，因此 ("sachin", 30) 键值对放到第 3 个桶上。 -- 同样得到 ("vishal", 20) 和 ("vaibhav", 20) 都应该放到第 6 个桶上。("vishal", 20) 先放入， ("vaibhav", 20) 链接到 ("vishal", 20) 之后。 +- 新建一个 HashMap，默认大小为 16； +- 插入 <K1,V1> 键值对，先计算 K1 的 hashCode 为 115，使用除留余数法得到所在的桶下标 115%16=3。 +- 插入 <K2,V2> 键值对，先计算 K2 的 hashCode 为 118，使用除留余数法得到所在的桶下标 118%16=6。 +- 插入 <K3,V3> 键值对，先计算 K3 的 hashCode 为 118，使用除留余数法得到所在的桶下标 118%16=6，它需要插在 <K2,V2> 之前。 -

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-当进行查找时，需要分成两步进行，第一步是先根据 hashcode 计算出所在的桶，第二步是在链表上顺序查找。由于 table 是数组形式的，具有随机读取的特性，因此第一步的时间复杂度为 O(1)，而第二步需要在链表上顺序查找，时间复杂度显然和链表的长度成正比。 +查找需要分成两步进行： + +- 计算键值对所在的桶； +- 在链表上顺序查找，时间复杂度显然和链表的长度成正比。 ### 3. 链表转红黑树 应该注意到，从 JDK 1.8 开始，一个桶存储的链表长度大于 8 时会将链表转换为红黑树。 -

- ### 4. 扩容 因为从 JDK 1.8 开始引入了红黑树，因此扩容操作较为复杂，为了便于理解，以下内容使用 JDK 1.7 的内容。 设 HashMap 的 table 长度为 M，需要存储的键值对数量为 N，如果哈希函数满足均匀性的要求，那么每条链表的长度大约为 N/M，因此平均查找次数的数量级为 O(N/M)。 -为了让查找的成本降低，应该尽可能使得 N/M 尽可能小，因此需要保证 M 尽可能大，可就是说 table 要尽可能大。HashMap 采用动态扩容来根据当前的 N 值来调整 M 值，使得空间效率和时间效率都能得到保证。 +为了让查找的成本降低，应该尽可能使得 N/M 尽可能小，因此需要保证 M 尽可能大，也就是说 table 要尽可能大。HashMap 采用动态扩容来根据当前的 N 值来调整 M 值，使得空间效率和时间效率都能得到保证。 和扩容相关的参数主要有：capacity、size、threshold 和 load_factor。 @@ -445,11 +444,11 @@ void transfer(Entry[] newTable) { ### 5. 确定桶下标 -需要三步操作：计算 Key 的 hashCode、高位运算、除留余数法取模。 +很多操作都需要先确定一个键值对所在的桶下标，需要分三步进行。 -

+（一）hashCode() -**（一）hashcode()** +调用 Key 的 hashCode() 方法得到 hashCode。 ```java public final int hashCode() { @@ -457,9 +456,9 @@ public final int hashCode() { } ``` -**（二）高位运算** +（二）高位运算 -通过 hashCode() 的高 16 位异或低 16 位，使得数组比较小时，也能保证高低位都参与到了哈希计算中。 +将 hashCode 的高 16 位和低 16 位进行异或操作，使得在数组比较小时，也能保证高低位都参与到了哈希计算中。 ```java static final int hash(Object key) { @@ -468,7 +467,7 @@ static final int hash(Object key) { } ``` -**（三）除留余数** +（三）除留余数法 令 x = 1<<4，即 x 为 2 的 4 次方，它具有以下性质： @@ -520,11 +519,11 @@ new capacity : 00100000 ### 7. 扩容-计算数组容量 -先考虑如何求一个数的补码，对于 10100000，它的补码为 11111111，可以使用以下方法得到： +先考虑如何求一个数的补码，对于 10010000，它的掩码为 11111111，可以使用以下方法得到： ``` -mask |= mask >> 1 11000000 -mask |= mask >> 2 11110000 +mask |= mask >> 1 11011000 +mask |= mask >> 2 11111100 mask |= mask >> 4 11111111 ``` diff --git a/pics/8fe838e3-ef77-4f63-bf45-417b6bc5c6bb.png b/pics/8fe838e3-ef77-4f63-bf45-417b6bc5c6bb.png new file mode 100644 index 00000000..2e53fbe3 Binary files /dev/null and b/pics/8fe838e3-ef77-4f63-bf45-417b6bc5c6bb.png differ diff --git a/pics/c812c28a-1513-4a82-bfda-ab6a40981aa0.png b/pics/c812c28a-1513-4a82-bfda-ab6a40981aa0.png new file mode 100644 index 00000000..b1142bff Binary files /dev/null and b/pics/c812c28a-1513-4a82-bfda-ab6a40981aa0.png differ