为什么HashMap在索引（n - 1）和哈希上插入新节点？

Question

为什么HashMap在索引上插入新节点： tab[(n - 1) & hash]

在哪里hash = key.hashCode() ^ key.hashCode() >>> 16 和Node<K,V>数组的n = tab.length。

为什么 HashMap 不把 Node 像这样：tab[hash] ？它只是另一个散列函数，例如大多数hashCode() 方法中的乘以 31 吗？ 提前感谢您的解释！

Answer 1

哈罗德的描述很好，但我觉得没有例子就不够了。所以这是一个 -

每当创建一个新的 Hasmap 时，内部 Node[] 表的数组大小始终是 2 的幂，并且以下方法可以保证它 -

static final int tableSizeFor(int cap) {
    int n = cap - 1;
    n |= n >>> 1;
    n |= n >>> 2;
    n |= n >>> 4;
    n |= n >>> 8;
    n |= n >>> 16;
    return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
}

假设您提供的初始容量为 5

cap = 5
n = cap - 1 =  4 = 0 1 0 0
n |= n >>> 1;    0 1 0 0 | 0 0 1 0 = 0 1 1 0 = 6
n |= n >>> 2;    0 0 1 1 | 0 1 1 0 = 0 1 1 1 = 7
n |= n >>> 4;    0 0 0 0 | 0 1 1 1 = 0 1 1 1 = 7
n |= n >>> 8;    0 0 0 0 | 0 1 1 1 = 0 1 1 1 = 7
n |= n >>> 16;   0 0 0 0 | 0 1 1 1 = 0 1 1 1 = 7
return n + 1     7 + 1 = 8 

所以表大小是 8 = 2^3

现在您可以将元素放入 map 中的可能索引值为 0-7，因为表大小为 8。现在让我们看看 put 方法。它按如下方式查找存储桶索引 -

Node<K,V> p =  tab[i = (n - 1) & hash];

其中 n 是数组大小。所以n = 8。和说的一样

Node<K,V> p =  tab[i = hash % n];

所以我们现在只需要看看如何

hash % n == (n - 1) & hash

让我们再举一个例子。假设一个值的哈希是 10。

hash = 10
hash % n = 10 % 8 = 2
(n - 1) & hash = 7 & 10 = 0 1 1 1 & 1 0 1 0 = 0 0 1 0 = 2

希望这会有所帮助。 More details

PS：上面的链接转到我的博客，其中有更详细的示例说明。

Answer 2

因为hash 可能超出范围。

“规范解决方案”是将散列的（正）模与数组的长度取模，此代码使用数组长度为 2 的事实来用变量替换昂贵的模（模常数优化得很好）使用廉价的按位与。