Java中HashMap如何存储Character键？为何keySet输出无序？

public static void main(String[] args) {
    Map<Character, Integer> map = new HashMap();
    map.put('A',1);
    map.put('a',1);
    map.put('f',5);
    map.put('t',5);
    map.put('m',4);
    map.put('r',3);
    System.out.println(map.keySet());   
}

这是因为HashMap本身不保证键的遍历顺序与插入顺序一致，它的底层基于哈希表实现，键的存储位置由以下逻辑决定：

• Character类型的hashCode()返回其对应的Unicode编码值，比如'A'对应65、'a'对应97、'r'对应114等。
• HashMap会对键的哈希值做扰动处理（(h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)），再通过与数组长度-1做按位与运算（默认数组长度为16，即& 15）计算出存储的数组下标。

以你代码中的字符为例，经过计算后各键对应的数组下标为：

• 'A' → 65 & 15 = 1
• 'a' → 97 & 15 = 1
• 'r' → 114 & 15 = 2
• 't' → 116 & 15 = 4
• 'f' → 102 & 15 = 6
• 'm' → 109 & 15 = 13

keySet()的遍历逻辑是按数组下标从小到大的顺序，依次遍历每个桶中的元素；同一个桶中的元素按插入顺序排列（元素较少时为链表结构），所以最终输出顺序就是[A, a, r, t, f, m]，和插入顺序无关。

如果需要保留插入顺序，可以使用LinkedHashMap替代HashMap，它继承自HashMap，通过维护双向链表记录元素插入顺序，调用keySet()会按插入顺序返回键集合。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ashwin Nair