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Hashmap、Hashtabel、Dictionary

参考:https://blog.csdn.net/woshimaxiao1/article/details/83661464

Hashmap

HashMap是Java 1.2引进的Map接口的一个实现,c#中无HashMap

数组

采用一段连续的存储单元来存储数据。对于指定下标的查找,时间复杂度为O(1);通过给定值进行查找,需要遍历数组,逐一比对给定关键字和数组元素,时间复杂度为O(n),当然,对于有序数组,则可采用二分查找,插值查找,斐波那契查找等方式,可将查找复杂度提高为O(logn);对于一般的插入删除操作,涉及到数组元素的移动,其平均复杂度也为O(n)

线性链表

对于链表的新增,删除等操作(在找到指定操作位置后),仅需处理结点间的引用即可,时间复杂度为O(1),而查找操作需要遍历链表逐一进行比对,复杂度为O(n)

二叉树

对一棵相对平衡的有序二叉树,对其进行插入,查找,删除等操作,平均复杂度均为O(logn)。

哈希表

相比上述几种数据结构,在哈希表中进行添加,删除,查找等操作,性能十分之高,不考虑哈希冲突的情况下,仅需一次定位即可完成,时间复杂度为O(1)。
当要新增或查找某个元素,我们通过把当前元素的关键字 通过某个函数映射到数组中的某个位置,通过数组下标一次定位就可完成操作。
存储位置 = 哈希函数f(关键字)

哈希冲突

两个不同的元素,通过哈希函数得出的实际存储地址相同
HashMap采用了链地址法,也就是数组+链表的方式解决哈希冲突
HashMap数组的每一个元素不止是一个Entry对象,也是一个链表的头节点。每一个Entry对象通过Next指针指向它的下一个Entry节点。当新来的Entry映射到冲突的数组位置时,只需要插入到对应的链表即可
HashMap可以简单理解为由数组+链表组成,数组是HashMap的主体,链表则是主要为了解决哈希冲突而存在的

Hashtable

哈希表(HashTable)又叫做散列表,是根据关键码值(即键值对)而直接访问的数据结构。也就是说,它通过把关键码映射到表中一个位置来访问记录,以加快查找速度,Hashtable是基于Dictionary类的

Hashtable 与 Hashmap区别

Hashtable

底层数组+链表实现,无论key还是value都不能为null,线程安全,实现线程安全的方式是在修改数据时锁住整个HashTable,效率低,ConcurrentHashMap做了相关优化
初始size为11,扩容:newsize = olesize*2+1
计算index的方法:index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length

Hashmap

底层数组+链表实现,可以存储null键和null值,线程不安全
初始size为16,扩容:newsize = oldsize*2,size一定为2的n次幂
扩容针对整个Map,每次扩容时,原来数组中的元素依次重新计算存放位置,并重新插入
插入元素后才判断该不该扩容,有可能无效扩容(插入后如果扩容,如果没有再次插入,就会产生无效扩容)
当Map中元素总数超过Entry数组的75%,触发扩容操作,为了减少链表长度,元素分配更均匀
计算index方法:index = hash & (tab.length – 1)

HashTable和Dictionary区别

HashTable不支持泛型,而Dictionary支持泛型。
Hashtable 的元素属于 Object 类型,所以在存储或检索值类型时通常发生装箱和拆箱的操作,所以你可能需要进行一些类型转换的操作,而且对于int,float这些值类型还需要进行装箱等操作,非常耗时。
单线程程序中推荐使用 Dictionary, 有泛型优势, 且读取速度较快, 容量利用更充分。多线程程序中推荐使用 Hashtable, 默认的 Hashtable 允许单线程写入, 多线程读取, 对 Hashtable 进一步调用 Synchronized() 方法可以获得完全线程安全的类型. 而 Dictionary 非线程安全, 必须人为使用 lock 语句进行保护, 效率大减。
在通过代码测试的时候发现key是整数型Dictionary的效率比Hashtable快,如果key是字符串型,Dictionary的效率没有Hashtable快。