一、HashMap的負載因子的作用
當 HashMap 中的元素個數（包含鏈表、紅黑樹上的元素）達到數組長度的0.75倍的時候，開始擴容。
二、HashMap的負載因子為什么是0.75
主要是為了提高空間利用率和減少查詢成本（也可以說是盡可能減少hash沖突）。
三、為什么槽位數必須使用2^n
如果想讓 Hash 結果分布更加均勻，首先想到的就是使用取余（%）操作。重點來了：“取余(%)操作中如果除數是2的冪次則等價於與其除數減一的與(&)操作（也就是說 hash % length == hash & (length - 1) 的前提是 length 是 2 的 n 次方）。” 並且采用二進制位操作 &，相對於 % 能夠提高運算效率，這就解釋了 HashMap 的長度為什么是 2 的冪次方。
四、解決Hash沖突的方法
1、開放地址法
公式：fi(key) = (f(key)+di) MOD m (di=0,1,2,3,......,m-1)
key：待放入數組（hash表）的元素；m：數組長度
當沖突發生時，使用某種探測技術在散列表中形成一個探測序列。沿此序列逐個單元地查找，直到找到給定的關鍵字，或者碰到一個開放的地址（即該地址單元為空）為止（若要插入，在探查到開放的地址，則可將待插入的新結點存人該地址單元）。查找時探測到開放的地址則表明表中無待查的關鍵字，即查找失敗。
（1）線性探測法
思想是：通過公式計算出元素在數組中的下標，如果下標上沒有元素，直接放進去；如果下標中有元素，則公式中的 di 依次 +1 重新計算，直到查找到沒有元素的下標。不然數組就滿了，需要擴容。
（2）二次探測法
思想是：通過改變 di 的計算方式來查詢沒有元素的下標，具體計算方式就是 di=-12,12,-22,22,…,-(q * 10 + 2),(q * 10 + 2)，q <=m / 2。至於這個 di 的取值我也沒研究，摘抄過來的，但是這個探測法的思想得知道。
考慮的情況是，如果通過公式計算出來下標之后的所有下標都有元素占據了，而這個下標的前面的有空閑的，通過第一種方法可以算出來，但是計算的次數比較多，通過這個方法可以減少計算次數。
（3）偽隨機數探測再散列
思想是：di 的值是通過隨機函數得到的。如果隨機函數的種子相同，那么得出來的 di 也相同，查詢就ok了。
總之，開放定址法只要在散列表未填滿時，總是能找到不發生沖突的地址，是我們常用的解決沖突的辦法。
2、拉鏈法
就是當產生 Hash 沖突時，在沖突的節點上形成鏈表，HashMap 就是使用的拉鏈法解決的 Hash 沖突。
五、為什么鏈表長度達到 8 的時候就要轉為紅黑樹了？
當使用 0.75 作為負載因子時，鏈表中的長度達到 8 幾乎是不可能的，均衡策略吧。
引用 HashMap 源碼中的注釋：
* 0: 0.60653066 * 1: 0.30326533 * 2: 0.07581633 * 3: 0.01263606 * 4: 0.00157952 * 5: 0.00015795 * 6: 0.00001316 * 7: 0.00000094 * 8: 0.00000006 * more: less than 1 in ten million
六、HashMap擴容時元素的位置發生了什么變化？
分為三種情況：
- 對於數組上的元素：直接使用已經計算出來的hash值重新計算新下標放入新數組。
- 對於鏈表：將一條鏈表拆分為兩條，hash值大於數組長度的新鏈表放在新數組，小於的就放在原數組。
- 對於紅黑樹：將數拆為兩條鏈表，hash值大於數組長度的新鏈表放在新數組，小於的就放在原數組，最后，重新判斷兩條鏈表是否需要轉為紅黑樹。
關鍵代碼：
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);
例如：oldCap 是 16，那么擴容之后的新數組長度就是 32，鏈表上的元素分別是 7,23,39。（整數的hash值就是本身）
7 ：0000 0111 & 16：0001 0000 --------------- = ：0000 0000 # 0，仍舊在原位 17：0001 0001 & 16：0001 0000 --------------- = ：0001 0000 # 非0，需要放在 [17, 32) 之間 23：0001 0111 & 16：0001 0000 --------------- = ：0001 0000 # 非0，需要放在 [17, 32) 之間 39：0010 0111 & 16：0001 0000 --------------- = ：0000 0000 # 0，仍舊在原位，因為它的的值大於數組的長度