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hashCode and equals in map

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摘要:放入第二個元素,再計算哈希值,發現與第一個節點的哈希值相同。覆蓋又來一個,哈希值相等,長度為,與是相等的,直接將原節點的值覆蓋。第五個,哈希值相等,長度為,與相等,覆蓋,由修改為。

問題描述

一道來自Java官方twitter的問題。風格很像目前國內各大互聯網公司的筆試題。

public class MapEqualsChallenge {

    public static void main(String[] args) {
        Map map = new LinkedHashMap<>();

        map.put(new Stark("Arya"), "1");
        map.put(new Stark("Ned"), "2");
        map.put(new Stark("Sansa"), "3");
        map.put(new Stark("Bran"), "4");
        map.put(new Stark("Jaime"), "5");

        map.forEach((key, value) -> System.out.println(value));
    }

    static class Stark {

        String name;

        public Stark(String name) {
            this.name = name;
        }

        @Override
        public boolean equals(Object obj) {
            return ((Stark) obj).name.length() == this.name.length();
        }

        @Override
        public int hashCode() {
            return 4000 << 2 * 2000 / 10000;
        }
    }
}

挺有意義的一道題,絕對是學習equalshashcode的經典案例,為官方社區點個贊。

分析 Java 集合

這是一個有關Java集合的關系圖,最初覺得這個好復雜,但是現在再去看看,其實也很簡單。

CollectionMap接口都是我們常用的,這個圖有一點問題,JDK的源碼中,MapCollection毫無關系

List:強調數據在集合中的位置。

Set:強調集合中元素不允許重復。

Map:強調集合中的元素根據key來查詢。

如果你不明白三者的區別與聯系,請看《Head First Java 第二版》557頁,書中用圖示對三者進行了詳細的闡述。

LinkedHashMap

之前研究過HashMapConcurrentHashMap(線程安全的HashMap),這個LinkedHashMap倒是第一次見。

LinkedHashMap繼承自HashMap,二者區別不大。

存放數據,根據key計算哈希值,然后根據哈希值計算該元素應當存儲在數組中的位置,如果hash沖突,并且不是一個對象,則用鏈表處理。

HashMap實現的是單向鏈表,LinkedHashMap實現的是雙向鏈表。

hashCode

這是源碼中計算哈希值的方法,先取對象的哈希值,然后再進行相應的處理。

所以再去看put過程:key是一個對象,然后LinkedHashMap會調用keyhashCode方法。

map.put(new Stark("Arya"), "1");

我們可能一看這個hashCode方法就嚇蒙了,這怎么算啊?其實我們完全沒必要去計算這個表達式,這是個常量表達式,所以不管new出來多少個對象,哈希值都是一樣的。再去調用LinkedHashMaphash方法,返回值也是一樣。

@Override
public int hashCode() {
    return 4000 << 2 * 2000 / 10000;
}

先不去管到底是雙向鏈表還是單向鏈表,反正哈希值相同,這些個鍵值對肯定在一個鏈表上。

map.put(new Stark("Arya"), "1");

執行第一行代碼,插入keyArya對象,value1的節點對象。

equals
map.put(new Stark("Ned"), "2");

放入第二個元素,再計算哈希值,發現與第一個節點key的哈希值相同。

如果兩個對象的哈希值相等,則這兩個對象有可能相等;如果兩個對象的哈希值不相等,那這兩個對象肯定不相等。

哈希值相等,然后用equals方法判斷兩個對象是否相等。

@Override
public boolean equals(Object obj) {
    return ((Stark) obj).name.length() == this.name.length();
}

重寫過的equals是根據對象名字的長度來判等的,如果兩個對象名字長度相等,那就認為是同一對象。

AryaNed長度不相等,所以LinkedHashMap認為這是兩個對象,再去新建一個Node,指過去。

注意:這里有一個插入的位置問題,到底是在鏈表頭部插新節點還是在尾部插新節點?據說面試官還考過?

答案是:在Java8之前,是在頭部插入節點;在Java8中,是在尾部插入節點。

文章鏈接:HashMap到底是插入鏈表頭部還是尾部

map.put(new Stark("Sansa"), "3");

又來一個,哈希值相等,名字長度為5,沒有一樣的key,再插一個新節點。

覆蓋
map.put(new Stark("Bran"), "4");

又來一個,哈希值相等,長度為4,與Arya 1是相等的,直接將原節點的值覆蓋。由1修改為4

map.put(new Stark("Jaime"), "5");

第五個,哈希值相等,長度為5,與Sansa 3相等,覆蓋,由3修改為5

結果

分析了一大堆,切換到IDE中運行,與預期結果一致。

總結
學然后知不足,教然后知困!

之前覺得自己對HashMap還是聽明白的,但當自己去畫各種示意圖時,發現還有很多細節去需要學習。

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