某某银行行面试题目汇总--HashMap为什么要扩容

一、HashMap啥时候扩容，为什么扩容？
HashMap的默认大小是16。在实际开发过程中，我们需要去存储的数据量往往是大于存储容器的默认大小的。所以，出现容量默认大小不能满足需求时，就需要扩容。而这个扩容的动作是由集合自动完成的。
当HashMap里面的元素个数超过临界值的时候会自动触发扩容。这个临界值的计算公式如图所示：
它等于负载因子 乘以 容量大小，负载因子的默认值是0.75，而容量大小默认是16,。也就是说，第1次扩容的动作会在元素个数达到12的时候触发，扩容的大小是原来的2倍。HashMap的最大容量是Integer.MAX_VALUE也就是2的31次方减1。

由于动态扩容机制的存在，所以我们在实际应用的时候，最好在集合初始化的时候明确去指定集合的大小，从而避免频繁扩容带来性能上的消耗。

负载因子表示Hash表中的元素填充程度。负载因子的值越大，也就意味着触发扩容的元素个数就越多。虽然，它的整体空间利用率会比较高，但是Hash冲突的概率也会增加。那么，反之，负载因子的值越小，那么触发扩容元素的个数也就越少，也就意味着Hash冲突的概率也会减少。但是，对于内存空间的浪费自然就比较多了，而且还会增加扩容的频率。

因此，扩容因子的值的设置，本质上就是一个冲突的概率以及空间利用率之间的一个平衡。关于0.75这个值的来源，和统计学里面的泊松分布有关系。
我们知道，HashMap采用的是链式寻址的方式来解决Hash冲突的问题。而为了避免链表过长，导致时间复杂度增加的情况，所以，HashMap判断链表长度大于等于8的时候，就会转换为红黑树，从而提升检索的效率。

当负载因子为0.75的时候，链表长度达到8的可能性几乎为0，也就是说，比较好的做到了空间成本和时间成本的平衡。