HASH GAME - Online Skill Game GET 300

　　Map是一个集合，一种依照键（key）存储元素的容器，键（key）很像下标，在List中下标是整数。 在Map中键（key）可以使任意类型的对象。Map中不能有重复的键（Key），每个键（key）都有一个对应的值（value）。 一个键（key）和它对应的值构成map集合中的一个元素。 Map中的元素是两个对象，一个对象作为键，一个对象作为值。键不可以重复，但是值可以重复。 Map本身是一个接口，要使用Map需要通过子类进行对象实例化。 Map接口的常用子类有：HashMap、HashTable、TreeMap、ConcurrentHashMap。 (1)key值不允许重复，如果重复，则会把对应value值更新； (2)key和value都允许为null，key为null有且只有一个。

　　链地址在处理的流程如下： 添加一个元素的时候，首先计算元素key的hash值，确定插入数组中的位置。如果当前位置下没有重复数据，则直接添加到当前位置。当遇 到冲突的时候，添加到同一个hash值的元素后面，行成一个链表。这个链表的特点是同一个链表上的Hash值相同。java的数据结构 HashMap使用的就是这种方法来处理冲突，JDK1.8中，针对链表上的数据超过8条的时候，使用了红黑树进行优化。 ②开放地址法 开放地址法是指大小为 M 的数组保存 N 个键值对，其中 M N。我们需要依靠数组中的空位解决碰撞冲突。基于这种策略的所有方法被统 称为“开放地址”哈希表。线性探测法，就是比较常用的一种“开放地址”哈希表的一种实现方式。线性探测法的核心思想是当冲突发生时，顺序 查看表中下一单元，直到找出一个空单元或查遍全表。简单来说就是：一旦发生冲突，就去寻找下 一个空的散列表地址，只要散列表足够 大，空的散列地址总能找到。

　　4.什么是HashMap 1.HashMap是一个用于存储Key-Value键值对的集合，每一个键值对也叫做Entry。 这些个键值对（Entry）分散存储在一个数组当中，这个数组就是HashMap的主干。 HashMap由数组链表组成的，数组是HashMap的主体，链表则是主要为了解决哈希冲突而存在的，如果定位到的数组位置不含链表（当前 entry的next指向null）,那么查找，添加等操作很快，仅需一次寻址即可；如果定位到的数组包含链表，对于添加操作，其时间复杂度为 O(n)，首先遍历链表，存在即覆盖，否则新增；对于查找操作来讲，仍需遍历链表，然后通过key对象的equals方法逐一比对查找。所以， 性能考虑，HashMap中的链表出现越少，性能才会越好。

　　线性探测法的数学描述是：h(k, i) = (h(k, 0) i) mod m，i表示当前进行的是第几轮探查。i=1时，即是探查h(k, 0)的下一个；i=2，即是再下一 个。这个方法是简单地向下探查。mod m表示：到达了表的底下之后，回到顶端从头开始。 对于开放寻址冲突解决方法，除了线性探测方法之外，还有另外两种比较经典的探测方法，二次探测（Quadratic probing）和双重散列 （Double hashing）。但是不管采用哪种探测方法，当散列表中空闲位置不多的时候，散列冲突的概率就会大大提高。为了尽可能保证散列 表的操作效率，一般情况下，我们会尽可能保证散列表中有一定比例的空闲槽位。我们用装载因子（load factor）来表示空位的多少。 散列表的装载因子=填入表中的元素个数/散列表的长度。装载因子越大，说明冲突越多，性能越差。

　　5.HashMap的实现原理或者工作原理? HashMap是基于hashing的原理，我们使用put(key, value)存储对象到HashMap中，使用get(key)从HashMap中获取对象。当我们给put()方 法传递键和值时，我们先对键调用hashCode()方法，返回的hashCode用于找到bucket位置来储存Entry对象。 （1）当获取对象时，通过键对象的equals()方法找到正确的键值对，然后返回值对象。HashMap使用链表来解决碰撞问题，当发生碰撞 了，对象将会储存在链表的下一个节点中。 HashMap在每个链表节点中储存键值对对象。 当两个不同的键对象的hashcode相同时会发生什么？ 它们会储存在同一个bucket位置的链表中。键对象的equals()方法用来找到键值对。 （2）当两个对象的hashcode相同会发生什么？ 答：因为hashcode相同，所以它们的bucket位置相同，‘碰撞’会发生。因为HashMap使用链表存储对象，这个Entry(包含有键值对的 Map.Entry对象)会存储在链表中。” 解析：虽然有很多种处理碰撞的方法，这种方法是最简单的，也正是HashMap的处理方法。 （3）如果两个键的hashcode相同，你如何获取值对象？ 答：当我们调用get()方法，HashMap会使用键对象的hashcode找到bucket位置，找到bucket位置之后，会调用keys.equals()方法去找到链 表中正确的节点，最终找到要找的值对象。

　　解析：HashMap在链表中存储的是键值对 （4）如果HashMap的大小超过了负载因子(load factor)定义的容量，怎么办？ 答：将会创建原来HashMap大小的两倍的bucket数组，来重新调整map的大小，并将原来的对象放入新的bucket数组中。 解析：这个过程叫作rehashing，因为它调用hash方法找到新的bucket位置 （5）你了解重新调整HashMap大小存在什么问题吗？ 答：当重新调整HashMap大小的时候，会存在条件竞争，因为如果两个线程都发现HashMap需要重新调整大小了，它们会同时试着调整大 小。在调整大小的过程中，存储在链表中的元素的次序会反过来，因为移动到新的bucket位置的时候，HashMap并不会将元素放在链表的尾 部，而是放在头部，这是为了避免尾部遍历(tail traversing)。如果条件竞争发生了，那么就死循环了。 解析：跳出问题来看，为什么要在多线程的环境下使用HashMap呢？（多线程下不建议用HashMap） 一句话总结就是，并发环境下HashMap的rehash过程可能会带来循环链表，导致死循环致使线程挂掉。 因此并发环境下，建议使用current包中的ConcurrentHashMap以保证线程安全。 至于HashTable，它并未使用分段锁，而是锁住整个数组，高并发环境下效率非常的低，会导致大量线程等待。 同样的，Synchronized关键字、Lock性能都不如分段锁实现的