Java HashMap 数组大小答案

【问题标题】：Java HashMap array sizeJava HashMap 数组大小
【发布时间】：2017-08-13 22:56:06
【问题描述】：

我正在阅读Java 8 HashMap的实现细节，谁能告诉我为什么Java HashMap的初始数组大小具体是16？ 16岁有什么特别之处？为什么总是二的力量？谢谢

【问题讨论】：

你对16有什么看法？一个非常性感的号码

【解决方案1】：

2 的幂无处不在的原因是，当用二进制表示数字时（就像它们在电路中一样），某些 2 的幂的数学运算更简单、更快（想想 10 的幂的数学是多么容易）是我们使用的十进制系统）。例如，多阳离子在计算机中不是一个非常有效的过程 - 电路使用的方法类似于您将两个数字与多个数字相乘时使用的方法。乘以或除以 2 的幂需要计算机将位移动到左边进行乘法或向右移动进行除法。

至于为什么 HashMap 是 16？ 10 是动态增长结构的常用默认值（任意选择），而 16 并不遥远 - 但它是 2 的幂。

对于 2 的幂，您可以非常有效地进行取模。n % d = n & (d-1) 当 d 是 2 的幂时，取模用于确定项目映射到内部数组中的哪个索引 - 这意味着它经常出现在一个Java HashMap。模数需要除法，这也比使用bitwise and 运算符效率低得多。你可以通过阅读一本关于数字逻辑的书来说服自己。

bitwise and 以这种方式处理 2 的幂的原因是因为 2 的每个幂都表示为设置为 1 的单个位。假设该位是 t。当您从 2 的幂中减去 1 时，您将 t 以下的每个位设置为 1，并将 t（以及 t）以上的每个位设置为 0。Bitwise and 因此从数字 n 中保存位置 t 以下的所有位的值（如上所述），并将其余设置为 0。

但这对我们有什么帮助？请记住，除以 10 的幂时，您可以计算 1 后面的零的数量，并从被除数的最低有效位开始取该位数以找到余数。示例：637989 % 1000 = 989。类似的属性适用于只有一位设置为 1，其余设置为 0 的二进制数。示例：100101 % 001000 = 000101

【讨论】：

非常感谢您的出色解释。除此之外，它是否必须对负哈希码做任何事情？如果我的哈希函数的哈希码返回负值会怎样？它有重要意义还是无关紧要？
你仍然会得到两个数字的模数。如果您只是使用 Java 的模运算符，您可以得到一个带有负除数的负数，这将导致 ArrayOutOfBoundsIndexException，但如果您对此进行更正，您将得到与 bitwise and 方法相同的结果。

【解决方案2】：

选择hash & (n - 1) 和modulo 还有一件事，那就是负哈希。 hashcode 是 int 类型，当然也可以是负数。对负数取模（在 Java 中）也是负数，而 & 不是。

【讨论】：

【解决方案3】：

另一个原因是您希望阵列中的所有插槽都同样可能被使用。由于 hash() 均匀分布在 32 位上，如果数组大小没有划分到散列空间中，那么就会有余数导致较低的索引被使用的机会略高。理想情况下，不仅是哈希，而且 (hash() % array_size) 是随机且均匀分布的。

但这仅对于散列范围较小的数据（如字节或字符）才真正重要。

【讨论】：