一、散列表的由來

       散列表用的就是陣列支援按照下標隨機訪問的時候時間複雜度是O(1)的特性。我們通過雜湊函式把元素的鍵值對映為下標，然後將資料儲存在陣列中對應下標的位置。當我們按照鍵值查詢元素時，我們用同樣的雜湊函式，將鍵值轉換為陣列下標，從對應的陣列下標的位置取資料。
散列表用的是陣列支援按照下標隨機訪問資料的特性，所以散列表就是陣列的一種擴充套件，由陣列演化而來。沒有陣列，就沒有散列表。

二、雜湊函式

       我們可以把雜湊函式定義為hash(key)，其中key表示元素的鍵值，hash(key)的值表示經過雜湊函式計算得到的雜湊值。
1.雜湊函式的設計要求

• 雜湊函式計算得到的雜湊值是一個非負整數
• 如果key1=key2，那hash(key1)==hash(key2)

2.處理雜湊衝突

• 開放定址法
• 連結串列法

三、散列表的應用

1.Word文件中單詞檢查功能的實現
       常見的英文單詞有20萬個左右，假設單詞的平均長度是10個字母，平均一個單詞佔10個位元組的記憶體空間，那20萬英文單詞大約佔2MB的記憶體空間，完全可以放到記憶體裡面。我們可以用散列表來儲存整個英文單詞詞典。當用戶輸入某個英文單詞的時候，我們拿使用者輸入的單詞在散列表中查詢。如果查詢，則說明拼寫正確；如果沒有查到，則說明拼寫可能有誤，給予提示。
2.假設我們有10萬條URL訪問日誌，如何按照訪問次數給URL排序？

四、開放定址法與連結串列法的區別

1.開放定址法
       當資料量比較小、裝載因子小的時候，適合採用開放定址法。這也是Java中ThreadLocalMap使用開放定址發放解決雜湊衝突的原因。
優點： 散列表中的資料都儲存在陣列中，可以有效地利用CPU快取加快查詢速度。而且這種方法實現的散列表，序列化起來比較簡單。
缺點： 用開放定址法解決衝突的散列表，刪除資料的時候比較麻煩。而且，比起連結串列法，衝突的代價更高。
2.連結串列法
       基於連結串列的雜湊衝突處理方法比較適合儲存大物件、大資料量的散列表。而且，比起開放定址法，連結串列法更加靈活，支援更多的優化策略，比如用紅黑樹代替連結串列。
優點： 連結串列法相對於開放定址法，對大裝載因子的容忍度更高。
缺點： 連結串列中的節點是零散地分佈在記憶體中，不是連續的，所以對CPU緩衝是不友好的，這方面對於執行效率也有一定影響。

五、HashMap

1.初始大小
       HashMap預設的初始大小是16，當然這個預設值是可以設定的。如果事先知道資料量的大概大小，通過修改預設初始大小，減少動態擴容的次數，這樣會大大提高HashMap的效能。
2.裝載因子和動態擴容
       最大裝載因子預設是0.75，當HashMap中元素個數超過0.75*capacity的時候，就會啟動擴容，每次擴容都會擴容為原來的兩倍大小。
3.雜湊衝突解決方法
       HashMap底層採用鏈地址法來解決衝突。在JDK1.8版本中，為了對HashMap做進一步優化，我們引入了紅黑樹。當連結串列長度太長（預設超過8）時，連結串列就轉換為紅黑樹。我們可以利用紅黑樹快速增刪改查的特點，提高HashMap的效能。當紅黑樹結點個數小於8個時，又會將紅黑樹轉化為連結串列。因為在資料量較小的情況下，紅黑樹要維護平衡，比起連結串列來，效能上的優勢並不明顯。

六、實現一個工業級的散列表

要滿足以下要求：

• 支援快速的查詢、插入、刪除操作；
• 記憶體佔用合理，不能浪費過多的記憶體空間；
• 效能穩定，極端情況下，散列表的效能也不會退化到無法接受的地步。