HashMap面试

基础知识

• 定义：HashMap是Java中的一种数据结构，它基于哈希表实现，用于存储键值对。它允许存储一个null键和多个null值，但不保证键的唯一性。
• 核心数据结构：HashMap内部使用数组和链表（JDK 1.8后，链表长度超过一定阈值时会转换为红黑树）来存储数据。
• 工作原理：通过计算键的哈希码来确定键值对的存储位置，实现快速的查找和插入操作。当发生哈希冲突时，HashMap使用链地址法来解决。

优势

• 高效性能：提供快速的查找、插入和删除操作，平均时间复杂度为O(1)。
• 动态扩容：可以根据需要动态调整容量，自动扩容和缩容。
• 灵活性：可以存储任意类型的对象作为键和值，提供了很大的灵活性。

类型

• 数组链表：JDK 1.8之前的基本存储类型。
• 数组链表红黑树：JDK 1.8及以后的优化结构，提高查找效率。

应用场景

• 缓存：快速存储和检索数据。
• 数据索引：提高数据查询效率。
• 数据分组：根据属性将数据分成不同的组。
• 用户权限：存储用户角色和权限信息。

常见问题及解决方法

• 哈希冲突：当不同的键产生相同的哈希码时，会发生冲突。解决方法包括链地址法、再哈希法、建立公共溢出区和开放地址法。
• 扩容：当元素数量超过负载因子乘以容量时，HashMap会进行扩容。可以通过合理设置初始容量和负载因子来减少扩容次数。
• 顺序不确定性：HashMap不保证元素的顺序。如果需要保持插入顺序，可以考虑使用LinkedHashMap。