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java - 用Java 8中的真实代码详述Hashmap的big-O - put()方法

问题描述

我是算法新手。我读到并知道 Hashmap 中 put(K key, V value) 的大 O 是 O(1)。当我进入 HashMap 类的核心时

    final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
               boolean evict) {
    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
        //...
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
        //...
    else {
        Node<K,V> e; K k;
        if (p.hash == hash &&
            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            e = p;
        else if (p instanceof TreeNode)
            // ...
        else {
            for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                if ((e = p.next) == null) {
                    p.next = newNode(hash, key, value, null);
                    // ...
                }
                if (e.hash == hash &&
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    break;
                p = e;
            }
        }
        if (e != null) { // existing mapping for key
           // ...
        }
    }
    ...
    return null;
}

如您所见，当向 hashmap 添加新项目时，它将使用上面的“For Loop”迭代 max n（hashmap 中的所有项目）：

 for (int binCount = 0; ; ++binCount) {

现在，这里 For Loop 的 big-O 是 O(n) --> 为什么 HashMap 中 put(K key, V value) 的 big-O 可以是 O(1) ？我哪里理解错了？

非常感谢。

标签： javabig-o

解决方案

HashMap 实际上是由红黑树支持的桶的集合（由数组支持）（从 Java 8 开始）。如果您有一个非常差的散列函数将所有元素放入同一个 bin 中，那么性能将下降到O(log(n))

来自拜登，

HashMap 在放置和获取元素方面具有 O(1) 复杂度或恒定时间复杂度。当然，在最坏的情况下，当所有元素都落在一个桶中时，大量冲突可能会将性能降低到 O(log(n)) 时间复杂度。这通常通过提供具有均匀分布的良好散列函数来解决。

从文档中，

此实现为基本操作（get 和 put）提供恒定时间性能，假设哈希函数将元素正确地分散在桶中。

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