ArrayList、HashMap擴容

1.ArrayList擴容

　　默認容量是10，如果初始化時一開始指定了容量，或者通過集合作為元素，則容量為指定的大小或參數集合的大小。每次擴容為原來的1.5倍，如果新增后超過這個容量，則容量為新增后所需的最小容量。如果增加0.5倍后的新容量超過限制的容量，則用所需的最小容量與限制的容量進行判斷，超過則指定為Integer的最大值，否則指定為限制容量大小。然后通過數組的復制將原數據復制到一個更大(新的容量大小)的數組。

2.HashMap擴容

 　HashMap擴容可以分為三種情況：

　　什么時候擴容：當向容器添加元素的時候，會判斷當前容器的元素個數，如果大於等於閾值---即當前數組的長度乘以加載因子的值的時候，就要自動擴容啦。

　　擴容(resize)就是重新計算容量，向HashMap對象里不停的添加元素，而HashMap對象內部的數組無法裝載更多的元素時，對象就需要擴大數組的長度，以便能裝入更多的元素。當然Java里的數組是無法自動擴容的，方法是使用      　 一個新的數組代替已有的容量小的數組，就像我們用一個小桶裝水，如果想裝更多的水，就得換大水桶。　

HashMap中的變量

首先要了解HashMap的擴容過程，我們就得了解一些HashMap中的變量：

 

• Node<K,V>：鏈表節點，包含了key、value、hash、next指針四個元素
• table：Node<K,V>類型的數組，里面的元素是鏈表，用於存放HashMap元素的實體
• size：記錄了放入HashMap的元素個數
• loadFactor：負載因子
• threshold：閾值，決定了HashMap何時擴容，以及擴容后的大小，一般等於table大小乘以loadFactor

HashMap的構造函數

HashMap的構造函數主要有四個，代碼如下：

public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
    ...
    this.loadFactor = loadFactor;
    this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
}

public HashMap(int initialCapacity) {
    this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
}

public HashMap() {
    this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
}

public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
    this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
    putMapEntries(m, false);
}

其中主要有兩種形式：

• 直接拷貝別的HashMap的形式，在此不作討論
• 定義初始容量大小（table數組的大小，缺省值為16），定義負載因子（缺省值為0.75）的形式

值得注意的是，當我們自定義HashMap初始容量大小時，構造函數並非直接把我們定義的數值當做HashMap容量大小，而是把該數值當做參數調用方法tableSizeFor，然后把返回值作為HashMap的初始容量大小：

/**
 * Returns a power of two size for the given target capacity.
 */
static final int tableSizeFor(int cap) {
    int n = cap - 1;
    n |= n >>> 1;
    n |= n >>> 2;
    n |= n >>> 4;
    n |= n >>> 8;
    n |= n >>> 16;
    return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
}

該方法會返回一個大於等於當前參數的2的倍數，因此HashMap中的table數組的容量大小總是2的倍數。