为什么HashMap加载因子一定是0.75而不是0.8,0.6

1. Hash表的基本原理

在介绍为什么HashMap加载因子要设定为0.75之前,我们需要了解一下Hash表的基本原理。

Hash表是一种以 key-value 形式存储数据的数据结构。当我们将数据存储在Hash表中时,会先将 key 对应的哈希值计算出来,并对 Hash表的大小取模,得到应该存储的位置。这样,我们就可以通过key值在 O(1) 的时间复杂度内查找到对应的 value。

2. 为什么要有加载因子

HashMap是基于Hash表实现的,使用Hash表可以在O(1)的时间复杂度内查找数据。但是Hash表的大小是有限制的,如果存储的数据量增多,当Hash表中出现哈希冲突的几率变大,会导致Hash表的性能急剧下降。因此,我们需要不断扩充Hash表的大小,以避免这种情况发生。

但是,每次扩充Hash表的大小都会需要重新计算各个元素的位置,这是十分耗费时间的,因此我们需要尽量减少扩充Hash表的次数。为了实现这个目标,Java的HashMap设置了一个加载因子的参数。当Hash表达到一定的容量大小时,如果HashMap中加载因子超过了这个临界值,就需要将当前的HashMap扩充到原来的两倍大小。

3. 调整加载因子为0.75的原因

那么,为什么要将HashMap的加载因子设置为0.75呢?这是因为在Hash表中,当元素数量达到一定程度时,出现哈希冲突的概率会变大。哈希冲突会导致Hash表的性能急剧下降,所以我们需要及时进行扩容,以避免这种情况发生。

如果加载因子过于大,就意味着我们需要更频繁地进行扩容,从而导致程序的性能下降。而加载因子过小,则会导致Hash表的利用率不够,浪费了宝贵的内存空间。经过大量实验比较,Java语言设计者选择了0.75作为HashMap的加载因子的临界值,这个值可以在快速查找的同时,尽量减少重建Hash表的次数,达到平衡性价比的效果。

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