HashMap 為什麼長度總是2的整數次方

開門見山，hashmap這樣做有兩點原因

提公升計算效率，更快算出元素的位置

減少雜湊碰撞，使得元素分布均勻

我們先看put方法的細節：

public v put(k key, v value)

其中hash(key)如下：

static final int hash(object key)

其中(h = key.hashcode()) ^ (h >>> 16)暫時不需要理解，會在文尾進行分析，這裡只需要知道hash()方法返回二次運算後的雜湊值即可。

接著回到putval()方法中：

可以看到，對於乙個key，拿到hash(key)後，之後要確定這個key在陣列中的位置，我們一般傾向於對陣列長度length取餘，餘數是幾，就在陣列的第幾個位置上，簡單方便。

但對於機器而言，位運算永遠比取餘運算快得多，在length為2的整數次方的情況下，hash(key)%length能被替換成高效的hash(key)&（length-1）,兩者的結果是相等的。

如果陣列長度是2的整數次方時，也就是乙個偶數，length-1就是乙個奇數，奇數的二進位制最後一位是1，因此不管hash(key)是多少，hash(key)&(length-1)的二進位制最後一位可能是0，也可能是1，取決於hash(key)。即如果hash(key)是奇數的話，則對映到陣列上第奇數個位置上。

如果length是乙個奇數的話，length-1就是乙個偶數，偶數的二進位制最後一位是0，則不管hash(key)是奇數還是偶數，該元素都會被對映到陣列上第偶數個位置上，奇數字置上沒有任何元素！

因此，陣列長度是乙個2的整數次方時，雜湊碰撞的概率起碼能下降一半，而且所有元素也能均勻地分布在陣列上。

可能很多人都不知道這段**的作用，下面我談談自己的想法。

首先需要理解》的含義，即無符號右移，高位補0。例如：

0111 1110 0000 1111 1011 0001 0101 1010 右移16位得到 0000 0000 0000 0000 0111 1110 0000 1111

為什麼要使用這個運算呢，直接返回key的雜湊值不好嗎？

一般來說，任意乙個物件的雜湊值比較大，隨便例項化乙個物件，得到它的hash值

轉換成2進製後，得到

0011 1001 1010 0000 0101 0100 1010 0101

而hashmap的長度一般就在[1，2^16]左右，取length=16為例，那麼直接使用key的雜湊值&(length-1)後，得到

0011 1001 1010 0000 0101 0100 1010 0101 &0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 --------------------------------------- 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101

可見，運算後的結果對雜湊值的高位無效，即如果兩個不同物件的雜湊值僅僅在高位上不一樣的話，依然會存在雜湊衝突的情況。因此，我們現在打算讓運算後的結果對雜湊值的高位以及低位都有效。

而對雜湊值再次運算後，即使用key.hashcode()^ (h >>> 16)運算後，將雜湊值的低16位異或了高16位，讓高位與低位都影響到了對之後位置的選擇上。

那為什麼使用^異或呢，使用|以及&不好嗎？

^能保證兩個數都能影響到最終的結果，而|中只要乙個為1，不管對方是多少，結果都為1，&也是同樣的道理，有0則0。

區別兩個細微物件的不同，就要深挖其細微之處。因此要在最大程度上避免雜湊衝突，就越要使用到所有已知的特徵，不能認為細微就沒用。

HashMap 為什麼長度總是2的整數次方

HashMap的長度為什麼要是2的n次方

HashMap 的長度為什麼是2的冪次方

HashMap的長度為什麼要是2的N次方

HashMap 為什麼長度總是2的整數次方

HashMap的長度為什麼要是2的n次方

HashMap 的長度為什麼是2的冪次方

HashMap的長度為什麼要是2的N次方

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