一、Map成員

TreeMap是基於樹（紅黑樹）的實現方式，即新增到一個有序列表，在O(log n)的複雜度內通過key值找到value，優點是空間要求低，但在時間上不如HashMap。C++中Map的實現就是基於這種方式

HashMap是基於HashCode的實現方式，在查詢上要比TreeMap速度快，新增時也沒有任何順序，但空間複雜度高。C++ unordered_Map就是基於該種方式。

HashTable與HashMap類似，只是HashMap是執行緒不安全的，HashTable是執行緒安全的，現在很少使用

二、HashMap詳解

HashMap簡稱雜湊表，下面介紹下主要思想和流程。

HashMap在新增值是需要給定兩個引數，一個是key，一個是value。為了能很快的通過key值找到對應的value，因此有必要建立一個key值和記憶體指標的對映，舉個簡單的例子，如果說key值是int型，那麼其實最簡單的方式就是定義一個數組，以這個key值作為下標，value作為記憶體中的值。然而由於key值可能會很大，或者是string或著其他型別的值，因此就不能單純的簡單對應了，這時候就需要做一個轉換。這個在Java和C#中是通過一個int HashCode()的函式實現的。具體的實現可能是通過地址、字串或數字算出來的值，然後如果是自己定義的物件，則需要自己實現HashCode()和equal().

注意，hashcode的實現需要滿足以下要求：

1、如果兩個物件equals相等，那麼這兩個物件的HashCode一定也相同

2、如果兩個物件的HashCode相同，不代表兩個物件就相同，只能說明這兩個物件在雜湊儲存結構中，存放於同一個位置

好，那麼在計算出hashcode之後再怎麼做呢，由於hashcode算出來的值可能很大，定義一個大小能包含所有hashcode的陣列顯然是不合理的。在實際的實現是這樣的，事先定義一個大小為2的冪次方的陣列（稍後解釋為什麼是2的冪次方）。為了能保證所有的hashcode都能對應到陣列的下標，可以採用hashcode對陣列大小（一般稱為bucket）取餘的方式。而具體的實現就是：

static int indexFor(int h, int length) {  
    return h & (length-1);
}

通過按位與運算巧妙的求得了餘數，並且很大程度上減少了運算效率。但由於可能會有多個key值對應同一個index，為了避免衝突，其實每個陣列元素裡儲存的是連結串列結構。當新增函式檢測到index對應的元素已經有值了以後，它就會將key值和value作為子節點新增到該index所在元素的尾部節點。如果檢測到key值相同，則更新value。

當連結串列的長度大於8後，會自動轉為紅黑樹，方便查詢。如果hashMap裡的元素越來越多，那麼衝突的概率會越來越大，因此有必要即時的對陣列長度擴容。當HashMap中的元素個數超過陣列大小(陣列總大小length,不是陣列中個數size)*loadFactor時，就會進行陣列擴容，loadFactor的預設值為0.75，這是一個折中的取值。也就是說，預設情況下，陣列大小為16，那麼當HashMap中元素個數超過16*0.75=12（這個值就是程式碼中的threshold值，也叫做臨界值）的時候，就把陣列的大小擴充套件為2*16=32，即擴大一倍，然後重新計算每個元素在陣列中的位置，而這是一個非常消耗效能的操作，所以如果我們已經預知HashMap中元素的個數，那麼預設元素的個數能夠有效的提高HashMap的效能。擴容的操作是這樣的：

int capacity = 1;
    while (capacity < initialCapacity)  
        capacity <<= 1;

這個就表示，每次擴容都是在原有的基礎上×2，這也就是為什麼大小是2的冪次的原因。