HashMap的底層實現原理是基于散列表(Hash Table)。具體來說,HashMap使用了一個數組來存儲數據,每個數組元素稱為桶(bucket),而HashMap中的每個鍵值對稱為一個條目(entry)。
當我們向HashMap中插入一個鍵值對時,HashMap會根據鍵的哈希值將該鍵值對放入對應的桶中。HashMap使用鍵的哈希值來確定桶的索引,然后將鍵值對存儲在該索引處的桶中。如果不同的鍵具有相同的哈希值,即發生了哈希碰撞(hash collision),HashMap會使用鏈表或紅黑樹等數據結構來解決碰撞問題。
當我們需要查找或獲取某個鍵對應的值時,HashMap會根據鍵的哈希值找到對應的桶,并在桶中查找該鍵對應的值。如果存在哈希碰撞,HashMap會遍歷鏈表或紅黑樹來找到對應的鍵值對。
當HashMap的負載因子(load factor)超過一定閾值時,HashMap會進行擴容操作,即重新調整數組的大小,以減少哈希碰撞的概率。擴容時,HashMap會將原有的鍵值對重新分配到新的桶中,以保持哈希表的性能。
總結起來,HashMap的底層實現原理是基于散列表,使用數組和鏈表或紅黑樹來存儲鍵值對。通過哈希算法將鍵映射到對應的桶中,并通過鏈表或紅黑樹解決哈希碰撞問題。