使用并行数组实现简易String HashMap:扩容后部分键返回null问题
你的并行数组HashMap键丢失问题分析与修复
兄弟,我一眼就瞅出你这问题出在哪了——核心bug是扩容(rehashing)时只处理了引发冲突的当前键值对,完全没管旧数组里已经存在的其他键值对!
问题根源拆解
你说触发扩容时,只把引发冲突的键值对存入新数组空位,但扩容后你的Map肯定是切换到用新数组了吧?那旧数组里之前已经存好的那些键值对,就直接被丢弃了啊!举个具体场景:
- 旧数组有2000个bucket,已经存了500个键值对
- 现在put第501个键时发生哈希冲突,触发扩容到4000个bucket
- 你只把第501个键值对放到新数组,旧数组里的500个元素完全没迁移
- 之后调用get时,你是从新数组里找,自然找不到那些旧键,返回null
这就像你换了个新柜子,只把手里刚拿的东西放进去,旧柜子里的所有东西都留在原地不管,回头找旧东西当然找不到啦!
修复方案:扩容时必须迁移所有旧元素
扩容的正确姿势应该是把旧数组里的每一个有效键值对都重新哈希,放到新数组对应的位置,参考代码如下:
private void rehash() { // 1. 创建新的并行数组,容量扩容(比如翻倍) int newBucketCount = nButckets * 2; String[] newKeyArray = new String[newBucketCount]; Object[] newValueArray = new Object[newBucketCount]; // 2. 遍历旧数组,迁移所有非空的键值对 for (int i = 0; i < nButckets; i++) { String oldKey = keyArray[i]; if (oldKey != null) { // 重新计算该键在新数组中的哈希位置 int newIndex = hash(oldKey, newBucketCount); // 存入新数组(这里假设你的哈希冲突处理是首次冲突就扩容,所以新位置不会有冲突) newKeyArray[newIndex] = oldKey; newValueArray[newIndex] = valueArray[i]; } } // 3. 切换到新数组,更新容量 keyArray = newKeyArray; valueArray = newValueArray; nButckets = newBucketCount; }
然后在put方法里,触发扩容时先调用这个rehash方法,再把当前要put的键值对存入新数组即可。
额外小提醒
另外,你当前“首次冲突就扩容”的策略其实不太高效,一般HashMap是当负载因子(已存元素数/容量)达到阈值(比如0.75)时才扩容。不过先把元素丢失的问题解决了,再优化策略也不迟~
内容的提问来源于stack exchange,提问作者electroiv
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