内部 HashMap 工作：如何在 java 中实现 hashCode

Question

我正在努力为下面给出的 Student 类编写正确的 hashCode 函数。

1) 我认为 hashCode 应该足够好，以至于两个不同对象的 hashCode 不应该相互碰撞。

观察：对于这个实现，当我调试并检查“HashMap 的内部表对象”类时，我发现 HashMap 中的每个条目都分配了不同的存储桶位置。

问题：在每个索引处都有一个桶（列表/树）的目的是什么。

实施：

@Override
public int hashCode() {
    final int prime = 31;
    int result = 1;
    result = prime * result + id;
    return result;
}

2) 如果我允许 hashCode 冲突：

观察：对于这个实现，当我调试和检查时，发现“hashMap 内部表的大小”不断增加，并且只有在 hashCode 范围内的桶被使用。其余存储桶索引显示为空。

问题：如果超出 hashCode 范围的存储桶始终为空，增加内部表大小的目的是什么。

实施：

@Override
public int hashCode() {
    return id%20;
}

需要帮助以正确实现 hashCode，以便可以修复上述问题。 提前感谢您的帮助。

============================代码================== =========

public class HashMapTest {

public static void main(String a[]) {
    HashMap<Student, Integer> set = new HashMap<Student, Integer>();

    for (int i = 0; i < 5000; i++) {
        set.put(new Student(i), i);
    }

    set.put(new Student(5001), 5001);
    System.out.println(set.size());
}
}

class Student {
private int id;

public Student(int id) {
    this.id = id;
}

// Add here hashCode() provided in comments.


@Override
public boolean equals(Object obj) {
    if (this == obj)
        return true;
    if (obj == null)
        return false;
    if (getClass() != obj.getClass())
        return false;
    Student other = (Student) obj;
    if (id != other.id)
        return false;
    return true;
}

}

Answer 1

在每个索引处都有一个桶（列表/树）的目的是什么。

HashMap 并不要求 hashCode 是唯一的，因为这一般是做不到的（比如有 2^32 个 hashcode，但是Strings 是无限多的，所以不可能对每个 @ 使用不同的 hashCode 987654323@)。相反，它只要求冲突很少。

因此，HashMap 的实现使得即使发生冲突它仍然可以正常工作（尽管在这种情况下它可能会运行得更慢）。这就是为什么 HashMap 使用可以在必要时存储多个元素的存储桶。

如果超出 hashCode 范围的存储桶始终为空，增加内部表大小的目的是什么。

HashMap 会调整表的大小，因为这样做会拆分存储桶。通常，拆分一个桶会导致一些元素进入一个桶，一些元素进入另一个桶，从而提高性能。它没有意识到您的 hashCode 如此糟糕以至于所有元素都将保留在同一个存储桶中，因此请继续尝试:-)

需要帮助以正确实现 hashCode，以便可以修复上述问题。

我会用

@Override
public int hashCode() {
    return id;
}

如果 id 是唯一的（它的名字似乎暗示了这一点），这是一个完美的哈希函数，它甚至可以快速计算 :-)

（请注意，hashCode 可能大于表大小；HashMap 将通过在必要时截断它来解决这个问题）