Java HashMapソースメモ

12150 ワード

コンストラクタ
HashMapは4つのコンストラクタを提供しています。
  • public HashMap(int initial Capacity、floadFactor)
  • initial Capacity:割り当てられた配列サイズは、デフォルト値は16で、最大値は2^30で、しかも必ず2のべき乗乗乗次数
  • である。
  • loadFactor:負荷係数は、配列使用率>loadFactorのとき、配列を拡散する
  • tableSizeFor:コンストラクタでは、与えられた値よりも大きい2のべき乗乗乗乗乗乗乗乗乗乗数
  • を計算するために、この方法を呼び出した。
  • このコンストラクタには、テーブルなどの様々なメンバー変数が初期化されていない。
      public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
          if (initialCapacity < 0)
              throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
                                                 initialCapacity);
          if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
              initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
          if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
              throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
                                                 loadFactor);
          this.loadFactor = loadFactor;
          this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
      }
    
  • public HashMap(int initial Capacity)
  • public HashMap()
  • public HashMap(Map extends K、extends V)はデフォルトのinitial CapacityとloadFactorを使用しています。putMapEnties挿入データ
      public HashMap(Map extends K, ? extends V> m) {
            this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
            putMapEntries(m, false);
        }
    
    put MapEnttries方法を呼び出して、tableが存在するかどうかを先に判断します。存在しない場合は入力のmapサイズによって記憶空間の大きさを決定します。m.sizeが現在の容量より大きいと拡張されます。その後、mapのデータに対して、putValメソッド挿入データ
     final void putMapEntries(Map extends K, ? extends V> m, boolean evict) {
          int s = m.size();
          if (s > 0) {
              if (table == null) { // pre-size
                  float ft = ((float)s / loadFactor) + 1.0F;
                  int t = ((ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY) ?
                           (int)ft : MAXIMUM_CAPACITY);
                  if (t > threshold)
                      threshold = tableSizeFor(t);
              }
              else if (s > threshold)
                  resize();
              for (Map.Entry extends K, ? extends V> e : m.entrySet()) {
                  K key = e.getKey();
                  V value = e.getValue();
                  putVal(hash(key), key, value, false, evict);
              }
          }
      }
    
    を順次呼び出して、注釈
      /**
       * Implements Map.put and related methods
       * @param onlyIfAbsent if true, don't change existing value
       * @param evict if false, the table is in creation mode.
       * @return previous value, or null if none
       */
    final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                     boolean evict) {
          Node[] tab;Node p; int n, i;
          if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)//   table  ,     Node  
              n = (tab = resize()).length;
          /**
          *   key hash         ,         ,     
          *           ,              key
          *   i  (n - 1) & hash,n   table   .  n 2    ,     hash%n
          */
          if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
              tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
          else {
              Node e; K k;
              //        key    
              if (p.hash == hash &&
                  ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                  e = p;
              //         key
              //  key   ,   (key,value)       
              else if (p instanceof TreeNode)
                  e = ((TreeNode)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
              else {
                  for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                      if ((e = p.next) == null) {
                          p.next = newNode(hash, key, value, null);
                          if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                              treeifyBin(tab, hash);
                          break;
                      }
                      if (e.hash == hash &&
                          ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                          break;
                      p = e;
                  }
              }
              //e  null,    key   ,    value
              if (e != null) { // existing mapping for key
                  V oldValue = e.value;
                  if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                      e.value = value;
                  afterNodeAccess(e);
                  return oldValue;
              }
          }
          ++modCount;
          //        
          if (++size > threshold)
              resize();
          afterNodeInsertion(evict);
          return null;
      }
    
  • を解析した。
    一般的な方法
    put
    putメソッドは主にputValを呼び出して、上で分析しました。OnlyIfAbsentはfalseであり、デフォルトでは既存の値を更新しません。
    public V put(K key, V value) {
            return putVal(hash(key), key, value, false, true);
        }
    
    get
    get Nodeメソッドを呼び出しましたので、get Nodeを重点的に見てください。
    public V get(Object key) {
            Node e;
            return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
    }
    
    get Nodeの考えはとても簡単で、putValとほぼ同じです。テーブルが空かどうか判断して、nullに戻ります。そうでないと、配列テーブルで同じkeyを探します。常に、hash対応する位置の先頭ノードをチェックし、目標keyと一致しない場合は、keyが見つかるまで、チェーンテーブルを巡回する。
    final Node getNode(int hash, Object key) {
            Node[] tab;
            Node first, e;
            int n;
            K k;
            if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
                (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
                if (first.hash == hash && // always check first node
                    ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    return first;
                if ((e = first.next) != null) {
                    if (first instanceof TreeNode)
                        return ((TreeNode)first).getTreeNode(hash, key);
                    do {
                        if (e.hash == hash &&
                            ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                            return e;
                    } while ((e = e.next) != null);
                }
            }
            return null;
     }
    
    contains
  • containsKeyもget Nodeを利用して実現され、get Node方法による戻り値がnull
  • であるかどうかを判断する。
  • containsValueは、テーブル配列の各要素を巡回して、同じvalueが存在するかどうかを判断する
  • public boolean containsValue(Object value) {
            Node[] tab; V v;
            if ((tab = table) != null && size > 0) {
                for (int i = 0; i < tab.length; ++i) {
                    for (Node e = tab[i]; e != null; e = e.next) {
                        if ((v = e.value) == value ||
                            (value != null && value.equals(v)))
                            return true;
                    }
                }
            }
            return false;
    }
    
    remove
    HashMapの添削の仕方はデザインの考え方がよく一致しています。この点はとても快適です。だから相変わらずremoveNodeの方法を見てください。
    public V remove(Object key) {
            Node e;
            return (e = removeNode(hash(key), key, null, false, true)) == null ?
                null : e.value;
        }
    
    基本的な考え方は、配列テーブルにおいてhashの対応する位置にあるノードを探し、そのノードとチェーンテーブルにおいてhash値とkey値が一致するノードを探し、該当するノードがあれば削除することである。
    final Node removeNode(int hash, Object key, Object value,
                                   boolean matchValue, boolean movable) {
            Node[] tab; Node p; int n, index;
            if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
                (p = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {//       
                Node node = null, e; K k; V v;
                //                
                if (p.hash == hash &&
                    ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    node = p;
                else if ((e = p.next) != null) {
                    if (p instanceof TreeNode)
                        node = ((TreeNode)p).getTreeNode(hash, key);
                    else {
                        do {
                            if (e.hash == hash &&
                                ((k = e.key) == key ||
                                 (key != null && key.equals(k)))) {
                                node = e;
                                break;
                            }
                            p = e;
                        } while ((e = e.next) != null);
                    }
                }
                //                 
                if (node != null && (!matchValue || (v = node.value) == value ||
                                     (value != null && value.equals(v)))) {
                    if (node instanceof TreeNode)
                        ((TreeNode)node).removeTreeNode(this, tab, movable);
                    else if (node == p)
                        tab[index] = node.next;
                    else
                        p.next = node.next;
                    ++modCount;
                    --size;
                    afterNodeRemoval(node);
                    return node;
                }
            }
            return null;
        }
    
    内部の方法
    レスゼ
    この方法の役割:
  • テーブルがnullであれば、テーブルを初期化して、thress holdのデフォルト値
  • を付与する。
  • テーブルがnullでない場合、テーブルの容量を2倍に拡大し、
  • final Node[] resize() {
            Node[] oldTab = table;
            int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
            int oldThr = threshold;
            int newCap, newThr = 0;
            if (oldCap > 0) {
                if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
                    threshold = Integer.MAX_VALUE;
                    return oldTab;
                }
                else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                         oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
                    newThr = oldThr << 1; // double threshold,
            }
            else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
                newCap = oldThr;
            else {               // zero initial threshold signifies using defaults
                newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
                newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
            }
            if (newThr == 0) {
                float ft = (float)newCap * loadFactor;
                newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                          (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
            }
            threshold = newThr;
            @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
                Node[] newTab = (Node[])new Node[newCap];
            table = newTab;
            if (oldTab != null) {//     ,            
                for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                    Node e;
                    if ((e = oldTab[j]) != null) {
                        oldTab[j] = null;
                        if (e.next == null)
                            newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                        else if (e instanceof TreeNode)
                            ((TreeNode)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                        else { // preserve order
                            Node loHead = null, loTail = null;
                            Node hiHead = null, hiTail = null;
                            Node next;
                            do {
                                next = e.next;
                                if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                                    if (loTail == null)
                                        loHead = e;
                                    else
                                        loTail.next = e;
                                    loTail = e;
                                }
                                else {
                                    if (hiTail == null)
                                        hiHead = e;
                                    else
                                        hiTail.next = e;
                                    hiTail = e;
                                }
                            } while ((e = next) != null);
                            if (loTail != null) {
                                loTail.next = null;
                                newTab[j] = loHead;
                            }
                            if (hiTail != null) {
                                hiTail.next = null;
                                newTab[j + oldCap] = hiHead;
                            }
                        }
                    }
                }
            }
            return newTab;
        }