由淺入深解析HashMap系列二擴容

由淺入深解析hashmap系列一---hashmap簡單實現增、刪、查。

前面簡單的實現了hashmap的增刪查功能，這一章節主要是介紹擴容（不考慮衝突），當陣列元素達到一定閾值時，需要擴容，擴容之後，需要對原來的陣列中的元素進行再次hash。在開始之前先介紹幾個概念：

初始容量：default_initial_capacity = 1 << 4。在jdk1.8中，預設的容量為16。在初始化hashmap時,並不會按照這個初始容量初始化陣列，而是在第乙個put元素時，才初始化陣列。

載入因子：default_load_factor = 0.75f ，雜湊表在其容量自動增加之前可以達到多滿的一種尺度。

閾值：threshold，等於capacity * load factor。比如說：初始時，初始容量為16，載入因子為0.75，則閾值為12。當雜湊表中的節點個數為12個時，就需要擴容。也許按照我們的思維習慣，當節點個數達到16時，才擴容。載入因子過低，如果擴容之後，不再有資料增加，增加了空間開銷；載入因子過高雖然減少了空間開銷，但同時也增加了查詢成本，所以需要對其有這個折中。

具體步驟如下：

1)獲取新的容量和閾值。根據old capacity，經過擴容演算法，獲取new capacity和threshold。擴容演算法：新的容量=原來的容量*2；新的閾值=原來的閾值*2；初始容量=16；初始閾值=初始容量*載入因子=16*0.75。

2)對原有陣列元素重新分布。前一章節提到過，下標index的獲取與陣列長度也就是capacity有關，通過上面獲取的新的capacity,重新計算節點下標，也就是對原有雜湊表中的元素再雜湊到新的雜湊表中。

注意：當原有容量已經達到最大容量時，就不允許再擴容，而是返回初始陣列。

1
/**2
* 1)獲取新的容量和閾值。
3* 2)對原有陣列進行再雜湊。
4* 注意：當原有容量已經達到最大容量時，就不允許再擴容，而是返回初始陣列。
5* 新的容量=原來的容量*2；新的閾值=原來的閾值*2；初始容量=16；初始閾值=初始容量*載入因子=16*0.756* 
@return7*/
8final node resize() 
22//
新的容量=舊的容量*2。新的閾值=舊的閾值*2
23else
if ((newcap = oldcap << 1) < maximum_capacity &&
24 oldcap >=default_initial_capacity)
25 newthr = oldthr << 1; //
double threshold
26 }//
舊的容量小於等於0時，若舊的閾值大於0，新的閾值舊等於舊的閾值。
27else
if (oldthr > 0) //
initial capacity was placed in threshold
28 newcap =oldthr;
29//
舊的容量小於等於0，舊的閾值小於等於0，新的容量和閾值都等於預設值。這一般是初次呼叫hashmap時觸發
30//
閾值=載入因子*初始容量=0.75*16=12。也就是當初次新增元素達到12個時，就擴容。
31else 
35//
對閾值進行設計，臨界條件的判斷，不明白到這一步閾值為啥還會為0
36if (newthr == 0) 
41//
設定閾值
42 threshold =newthr; 
43//
初始化新的陣列，對原有的陣列進行再雜湊
44 node newtab = (node)new
node[newcap];
45 table =newtab;
46if (oldtab != null
) 54}55
}56return
newtab;
57 }

view code

1）判斷陣列(node table)是否為null或者長度為0。上節為了簡便在初始化hashmap時，構建乙個長度為100的陣列，而在這一章節中，初始化陣列的操作延遲到第一次新增元素的時候。故在put操作時，要判斷陣列的長度是不是為0或者為null。

2）當陣列中元素的個數達到給定閾值時，呼叫resize函式擴容。

/**2

* 新增。

3* 考慮擴容，但是不考慮衝突4*

@param

key5

* @param

value6*

@return7*/

8public

v put(k key, v value)

view code

只有在新增元素的時候，才需要考慮resize，在刪除、查詢時，不需要考慮，所以remove、get函式和上一章節是一樣的。

個人觀點：因resize導致重新hash，節點重新雜湊，故初始容量和載入因子的設定還是很重要的。

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