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  • 会得到 hashcode 大小为 49,但是 hashmap 默认数组大小 16,所以这样肯定不能存到数组里面,会越界2、需要再次通过一个 hash 函数(这个hash 函数自己定义的)来得到一个 hash 值,在 hashmap 底层,...

    1、在hashmap 的底层源码中,首先会计算一个 key 的 hash 码,比如计算一个字符串 "1".hashcode(); 会得到 hashcode 的大小为 49,但是 hashmap 默认数组的大小是 16,所以这样肯定是不能存到数组里面的,会越界

    2、需要再次通过一个 hash 函数(这个hash 函数是自己定义的)来得到一个 hash 值,在 hashmap 的底层,这个 hash 函数是用 hashcode 的低 16 位与 高16 位进行的一次异或运算如下:

    为什么要进行这一步的运算呢?看下面:

    这就是HashMap的高明之处。先看个例子,一个十进制数32768(二进制1000 0000 0000 0000),经过上述公式运算之后的结果是35080(二进制1000 1001 0000 1000)。看出来了吗?或许这样还看不出什么,再举个数字61440(二进制1111 0000 0000 0000),运算结果是65263(二进制1111 1110 1110 1111),现在应该很明显了,它的目的是让“1”变的均匀一点,散列的本意就是要尽量均匀分布。那这样有什么意义呢?看第3步。3、 得到h之后,把h与HashMap的承载量(HashMap的默认承载量length是16,可以自动变长。在构造HashMap的时候也可以指定一个长 度。这个承载量就是上图所描述的数组的长度。)进行逻辑与运算,即 h & (length-1),这样得到的结果就是一个比length小的正数,我们把这个值叫做index。其实这个index就是索引将要插入的值在数组中的 位置。第2步那个算法的意义就是希望能够得出均匀的index,这是HashTable的改进,HashTable中的算法只是把key的 hashcode与length相除取余,即hash % length,这样有可能会造成index分布不均匀。还有一点需要说明,HashMap的键可以为null,它的值是放在数组的第一个位置。

    3、得到 hash 值之后,再与数组的长度-1(length-1)进行一次与运算,因为如果数组的长度是 2 的倍数,那么length-1 的二进制一定是 ...00001111...这种形式,也就是前面一定都是 0,后面全是1,那么再与 hash 值进行与运算的时候,结果一定是在原来数组大小的范围内,比如默认数组大小16-1=15 的二进制为: 00000000 00000000 00000000 00001111,某 key 的hash 值为:11010010 00000001 10010000 00100100,那么与上面做与运算的时候,值会对后面的四位进行运算,肯定会落在0~15 的范围内,假如不是 2 的倍数,那么 length-1 的二进制后面就不可能全是 1,做与运算的时候就会造成空间浪费

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  • 简介HashMap和TreeMapMap家族中非常常用的两个类,两个类在使用上和本质上有什么区别呢?本文将从这两个方面进行深入的探讨,希望能揭露其本质。HashMap和TreeMap本质区别先看HashMap的定义:public class HashMap...

    简介

    HashMap和TreeMap是Map家族中非常常用的两个类,两个类在使用上和本质上有什么区别呢?本文将从这两个方面进行深入的探讨,希望能揭露其本质。

    HashMap和TreeMap本质区别

    先看HashMap的定义:

    public class HashMap extends AbstractMap    implements Map, Cloneable, Serializable

    再看TreeMap的定义:

    public class TreeMap    extends AbstractMap    implements NavigableMap, Cloneable, java.io.Serializable

    从类的定义来看,HashMap和TreeMap都继承自AbstractMap,不同的是HashMap实现的是Map接口,而TreeMap实现的是NavigableMap接口。NavigableMap是SortedMap的一种,实现了对Map中key的排序。

    这样两者的第一个区别就出来了,TreeMap是排序的而HashMap不是。

    再看看HashMap和TreeMap的构造函数的区别。

    public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) 

    HashMap除了默认的无参构造函数之外,还可以接受两个参数initialCapacity和loadFactor。

    HashMap的底层结构是Node的数组:

    transient Node[] table

    initialCapacity就是这个table的初始容量。如果大家不传initialCapacity,HashMap提供了一个默认的值:

    static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16

    当HashMap中存储的数据过多的时候,table数组就会被装满,这时候就需要扩容,HashMap的扩容是以2的倍数来进行的。而loadFactor就指定了什么时候需要进行扩容操作。默认的loadFactor是0.75。

    static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

    再来看几个非常有趣的变量:

    static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;

    上面的三个变量有什么用呢?在java 8之前,HashMap解决hashcode冲突的方法是采用链表的形式,为了提升效率,java 8将其转成了TreeNode。什么时候会发送这个转换呢?

    这时候就要看这两个变量TREEIFY_THRESHOLD和UNTREEIFY_THRESHOLD。

    有的同学可能发现了,TREEIFY_THRESHOLD为什么比UNTREEIFY_THRESHOLD大2呢?其实这个问题我也不知道,但是你看源代码的话,用到UNTREEIFY_THRESHOLD时候,都用的是<=,而用到TREEIFY_THRESHOLD的时候,都用的是>= TREEIFY_THRESHOLD – 1,所以这两个变量在本质上是一样的。

    MIN_TREEIFY_CAPACITY表示的是如果table转换TreeNode的最小容量,只有capacity >= MIN_TREEIFY_CAPACITY的时候才允许TreeNode的转换。

    TreeMap和HashMap不同的是,TreeMap的底层是一个Entry:

    private transient Entry root

    他的实现是一个红黑树,方便用来遍历和搜索。

    TreeMap的构造函数可以传入一个Comparator,实现自定义的比较方法。

    public TreeMap(Comparator super K> comparator) {        this.comparator = comparator;    }

    如果不提供自定义的比较方法,则使用的是key的natural order。

    排序区别

    我们讲完两者的本质之后,现在举例说明,先看下两者对排序的区别:

        @Test    public void withOrder(){        Map books = new HashMap<>();        books.put("bob", "books");        books.put("c", "concurrent");        books.put("a", "a lock");        log.info("{}",books);    }
        @Test    public void withOrder(){        Map books = new TreeMap<>();        books.put("bob", "books");        books.put("c", "concurrent");        books.put("a", "a lock");        log.info("{}",books);    }

    同样的代码,一个使用了HashMap,一个使用了TreeMap,我们会发现TreeMap输出的结果是排好序的,而HashMap的输出结果是不定的。

    Null值的区别

    HashMap可以允许一个null key和多个null value。而TreeMap不允许null key,但是可以允许多个null value。

        @Test    public void withNull() {        Map hashmap = new HashMap<>();        hashmap.put(null, null);        log.info("{}",hashmap);    }
        @Test    public void withNull() {        Map hashmap = new TreeMap<>();        hashmap.put(null, null);        log.info("{}",hashmap);    }

    HashMap会报出: NullPointerException。

    性能区别

    HashMap的底层是Array,所以HashMap在添加,查找,删除等方法上面速度会非常快。而TreeMap的底层是一个Tree结构,所以速度会比较慢。

    另外HashMap因为要保存一个Array,所以会造成空间的浪费,而TreeMap只保存要保持的节点,所以占用的空间比较小。

    HashMap如果出现hash冲突的话,效率会变差,不过在java 8进行TreeNode转换之后,效率有很大的提升。

    TreeMap在添加和删除节点的时候会进行重排序,会对性能有所影响。

    共同点

    两者都不允许duplicate key,两者都不是线程安全的。

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  • 最大公约数:指能够整除多个整数的最大正...演示案例:C语言计算两个数的最大公约数和最小公倍数的方法:1、计算两个数的最大公约数根据约数的定义可知,某个数的所有约数必不大于这个数本身,几个自然数的最大公约...

    最大公约数:指能够整除多个整数的最大正整数,而多个整数不能都为零,例如8和12的最大公约数为4;

    最小公倍数:两个或多个整数公有的倍数叫做它们的公倍数,其中除0以外最小的一个公倍数就叫做这几个整数的最小公倍数,例如6和24的最小公倍数为24。

    2a361f107344761feebaf7a9c6b9f66b.png

    演示案例:

    C语言计算两个数的最大公约数和最小公倍数的方法:

    1、计算两个数的最大公约数

    根据约数的定义可知,某个数的所有约数必不大于这个数本身,几个自然数的最大公约数必不大于其中任何一个数。要求任意两个正整数的最大公约数即求出一个不大于其中两者中的任何一个,但又能同时整除两个整数的最大自然数。

    算法思路:按照从大(两个整数中较小的数)到小(到最小的整数1)的顺序求出第一个能同时整除两个整数的自然数,即为所求。

    代码示例:#include

    int main()

    {

    int m, n, temp, i;

    printf("请输入任意2个数:\n");

    scanf("%d%d", &m, &n);

    if(m

    { /*交换m和n的值*/

    temp=m;

    m=n;

    n=temp;

    }

    for(i=n; i>0; i--) /*按照从大到小的顺序寻找满足条件的自然数*/

    if(m%i==0 && n%i==0)

    {/*输出满足条件的自然数并结束循环*/

    printf("%d 和 %d 的最大公约数为: %d\n", m, n, i);

    break;

    }

    return 0;

    }

    输出:

    ee2e2c525e0098d52ce898c0646a69dc.png

    2、计算两个数的最小公倍数

    思路:求任意两个正整数的最小公倍数,即求出一个最小的能同时被两整数整除的自然数。

    代码示例:#include

    int main()

    {

    int m, n, temp, i;

    printf("请输入任意2个数:\n");

    scanf("%d%d", &m, &n);

    if(m

    { /*交换m和n的值*/

    temp=m;

    m=n;

    n=temp;

    }

    for(i=m; i>0; i++) /*从大数开始寻找满足条件的自然数*/

    if(i%m==0 && i%n==0)

    {/*输出满足条件的自然数并结束循环*/

    printf("%d 和 %d 的最小公倍数为: %d\n", m, n, i);

    break;

    }

    return 0;

    }

    输出:

    3e6c95d6e8e07f567bd56bc2b34ee189.png

    最小公倍数也可以使用最大公约数来求,公式:

    ● 最小公倍数=两数的乘积/最大公约(因)数

    以上就是本篇文章的全部内容,希望能对大家的学习有所帮助。更多精彩内容大家可以关注php中文网相关教程栏目!!!相关学习推荐:C视频教程

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    最小公倍数的定义是:几个数公有的倍数,叫做这几个数的公倍数;其中最小的一个,叫做这几个数的最小公倍数。

    求几个数最小公倍数的方法,可以用分别分解质因数的方法,先找出几个数公有的质因数,再找出各自独有的质因数,

    把这些质因数连乘起来,最后得出的积就是这几个数的最小公倍数。

    例如:求12和20的最小公倍数。

                                      

      12和20的最小公倍数是2×2×3×5=60

      把分别分解合在一起,就是短除法。这样做,不仅结果一样,还减少了中间计算的层次,通常采用的就是这种方法。

      仍如上例:

    短除竖式左边是这两个数的公有质因数,竖式下边是这两个数各自独有的质因数。根据两个数的最小公倍数一定能被这两个数整除,所以,最小公倍数必须包含这两个数里的所有质因数。竖式左边的公有质因数与竖式下边各自独有质因数的连乘积,才是最小公倍数的道理,就在于此。质因数在数论里是指能整除给定正整数的质数。除了1以外,两个没有其他共同质因子的正整数称为互质

    在求三个数的最小公倍数时,两个数中共同的质因数要筛去,如果不筛去,所求出来的虽然也是这三个数的公倍数,但不是最小公倍数。所以,只要有两个数能被同一质数整除,就应该继续除下去,直到除到竖式下边的三个数两两互质为止。

    例如:求15、30和50的最小公倍数。

    ∴15、30和50的最小公倍数是5×2×3×5=150。 

    转载于:https://www.cnblogs.com/xrj1229/p/9220419.html

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