Java基础-模拟HashMap集合（基于数组和链表）
在本文中，我们将详细介绍如何模拟Java的HashMap集合，使用数组和链表来实现Hash表的存储。我们将从基本概念开始，逐步深入到HashMap的实现细节中。
什么是HashMap？
HashMap是一种基于散列表的数据结构，用于存储键值对（key-value pair）。它的主要特点是可以快速地存储、检索和删除数据。HashMap的实现基于Hash函数和链表，通过Hash函数将键转换为索引，然后将对应的值存储在链表中。
模拟HashMap的实现
我们将使用Java语言来模拟HashMap的实现。我们需要定义一个接口MyMap，用于描述HashMap的基本操作：
```java
public interface MyMap<K, V> {
void put(K key, V value);
Object get(K key);
void remove(K key);
int size();
}
```
接下来，我们需要定义一个Entry接口，用于描述单个键值对：
```java
public interface Entry<K, V> {
K getKey();
V getValue();
void setValue(V value);
}
```
现在，我们可以实现Node类，用于存储单个键值对：
```java
public class Node<K, V> implements Entry<K, V> {
private K key;
private V value;
private Node next;
public Node(K key, V value, Node next) {
this.key = key;
this.value = value;
this.next = next;
}
@Override
public K getKey() {
return key;
}
@Override
public V getValue() {
return value;
}
@Override
public void setValue(V value) {
this.value = value;
}
}
```
我们可以实现MyHashMap类，用于存储键值对：
```java
public class MyHashMap<K, V> implements MyMap<K, V> {
private Node<K, V>[] table;
private int size;
private static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75F;
private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;
public MyHashMap() {
table = new Node[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
}
@Override
public void put(K key, V value) {
if (table == null) {
table = new Node[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
}
if (size >= DEFAULT_LOAD_FACTOR * table.length) {
reSize();
}
int hash = getHashCode(key, table.length);
Node<K, V> node = table[hash];
if (node == null) {
table[hash] = new Node<>(key, value, null);
size++;
} else {
Node<K, V> oldNode = node;
while (oldNode != null) {
if (oldNode.getKey().equals(key)) {
oldNode.setValue(value);
return;
}
oldNode = oldNode.getNext();
}
Node<K, V> newNode = new Node<>(key, value, node);
table[hash] = newNode;
size++;
}
}
private void reSize() {
Node<K, V>[] newTable = new Node[table.length << 1];
// ...
}
}
```
通过上述实现，我们可以看到HashMap的基本结构和实现细节。它使用数组和链表来存储键值对，并通过Hash函数来将键转换为索引。同时，我们还可以看到HashMap的 resize 操作，用于扩展HashMap的容量以适应不断增加的数据。
结论
在本文中，我们详细介绍了如何模拟Java的HashMap集合，使用数组和链表来实现Hash表的存储。我们从基本概念开始，逐步深入到HashMap的实现细节中，并提供了完整的实现代码。通过本文，我们可以更好地理解HashMap的工作原理和实现细节，从而更好地应用于实际开发中。
