`equals` 和 `hashCode` 如何协同工作以确保 HashMap 中高效的键查找和准确的值检索？

理解 HashMap 中 equals 和 hashCode 的相互作用

HashMap 是 Java 中高效键值存储的常用数据结构。它严重依赖两个方法：equals 和 hashCode，它们决定如何比较键以及如何在 HashMap 中分配条目。

hashCode 的作用

hashCode( ）为 HashMap 中的每个键计算唯一的整数哈希码。该值决定了 HashMap 中存储键的存储桶。它减少了查找特定键时的搜索空间，使 get 和 put 操作更加高效。

equals 的作用

equals() 比较两个对象平等。在 HashMap 的上下文中，equals() 确定两个键在逻辑上是否相等，即使它们不是相同的对象。如果两个键相等，它们将被映射到同一个存储桶。

覆盖 hashCode 和 equals 的影响

hashCode 和 equals 之间的相互作用在确定HashMap 的行为。以下是说明其效果的场景：

1.仅重写 hashCode：

当仅重写 hashCode() 来为逻辑上等效的键返回相同的哈希码时，键将更均匀地分布在 HashMap 的存储桶中。但是，仍然会调用 equals() 来确定两个键是否相等，因此如果 equals() 不能正确识别逻辑上等效的键，则可能会导致不正确的结果。

2.仅重写 equals：

如果仅重写 equals() 并且 hashCode() 对于逻辑上等效的键返回不同的哈希码，则键将不会映射到同一个存储桶。这将导致查找性能变慢，因为需要在每个存储桶内进行线性搜索。

3.重写 hashCode 和 equals：

正确的方法是一致地重写 hashCode() 和 equals()。 hashCode() 应该为逻辑上相等的键返回相同的哈希码，而 equals() 应该为逻辑上相等的对象返回 true。这确保了高效的键查找和准确的值检索。

示例场景

在示例测试代码中，ToDos 类有一个重写的 equals() 方法，该方法基于对象进行比较日场上。这确保了代表同一天的不同 ToDos 对象被视为相等。

当 hashCode() 方法取消注释时（所有对象返回 9），HashMap 将键分布在不同的存储桶中。由于键在逻辑上是等效的（都代表“星期一”），因此 HashMap 返回两个作为大小，因为它将它们视为单独的条目。

当 hashCode() 方法被注释掉时，所有 ToDos 对象都会获得默认的 hashCode() 实现，该实现为不同的对象返回不同的哈希码。这会产生三个不同的存储桶，并且 HashMap 正确返回三个作为大小，因为键现在被视为唯一条目。

结论

了解 hashCode 之间的相互作用HashMap 中的 () 和 equals() 对于优化其性能至关重要。通过适当地重写这些方法，您可以确保基于键的逻辑等价性进行高效的键查找和准确的值检索。

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