hashmap底层数组容量必须是2的幂次方，以支持(n-1)&hash高效替代hash%n、保障哈希分布均匀、实现扩容时免重哈希；传入非2幂值会自动规整为最近的2幂。
HashMap 底层数组初始容量必须是 2 的幂次方，核心是为了用位运算 (n - 1) & hash 高效、准确地替代取模运算 hash % n，同时保障哈希分布均匀和扩容过程轻量。
定位下标：用 & 替代 %，靠的是二进制全 1
数组下标计算公式是 i = (n - 1) & hash，它能等价于 hash % n 的前提是：n 是 2 的幂次方。因为此时 n−1 二进制表示全是 1（如 16→15=1111，32→31=11111），位与操作就相当于只保留 hash 的低几位——数学上完全等同于对 n 取模，但 CPU 执行位与比整数除法快一个数量级。
- 若 n = 16（2⁴），n−1 = 15（二进制 00001111），& 运算只取 hash 低 4 位 → 结果范围 [0,15]
- 若 n = 15（非 2ⁿ），n−1 = 14（二进制 00001110），& 运算会强制屏蔽第 0 位（最低位），导致结果永远为偶数 → 下标 1、3、5… 永远为空，空间浪费且冲突激增
哈希分布：避免低位失效，提升散列质量
单纯用 key.hashCode() 直接取低位容易造成大量重复（比如对象 ID 末位趋同）。HashMap 加入了扰动函数：h = h ^ (h >>> 16)，把高 16 位异或混入低 16 位。当容量是 2ⁿ 时，(n−1) & hash 就能真正利用到这些“揉过”的低位信息；否则，非 2ⁿ 的掩码（如 14=1110）会丢弃关键比特，让扰动失效，加剧聚集。
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- 例如：hashCode=0xAAAA0000，右移异或后变成 0xAAAAFFFF；若用 n=16，&15 可取到丰富变化的低 4 位
- 若误用 n=12，n−1=11（1011），则第 1 位恒被清零，部分差异被抹平
扩容迁移：单比特判断，免重哈希
容量从 16→32、32→64……翻倍时，新旧容量都满足 2ⁿ，因此新下标只需看 hash 在新增高位上是 0 还是 1：
- 是 0 → 元素留在原位置
- 是 1 → 新位置 = 原位置 + 旧容量
- 无需重新调用 hashCode() 或执行完整 hash 计算，链表/红黑树迁移也只需按顺序拆成两段
若容量不是 2ⁿ（如 17→34），就无法做这种位级分流，必须全量重散列，性能断崖式下跌。
初始化容错：传啥都给你规整成 2 的幂
你写 new HashMap(10) 或 new HashMap(100)，底层会自动调用 tableSizeFor()，找到 ≥ 输入值的最小 2ⁿ（分别是 16 和 128）。所以“必须是 2 的幂”不是使用者的硬约束，而是 HashMap 内部强保证的设计契约——所有实际容量只能是 16、32、64…直到 2³⁰。
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