Как работает HashMap?

HashMap хранит данные в виде пар ключ-значение.
Внутренне использует массив Node (или entry).

При добавлении пары:

1. Вычисляется хэш-код ключа методом hashCode().
2. По хэш-коду определяется индекс в массиве (бакет).
3. Если в бакете уже есть элементы, проверяется уникальность ключа по методу equals().
4. Если ключ уникален, пара добавляется в бакет. При коллизиях (разные ключи имеют одинаковый хэш) используется связный список или сбалансированное дерево (красно-черное) для хранения элементов в одном бакете.

// Пример узла HashMap
class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
    final int hash; // хэш ключа
    final K key;    // ключ
    V value;        // значение
    Node<K,V> next; // ссылка на следующий элемент в бакете при коллизии

    Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
        this.hash = hash;
        this.key = key;
        this.value = value;
        this.next = next;
    }
    // ... другие методы как getKey(), getValue(), setValue()
}

При получении значения по ключу:

1. Вычисляется хэш-код ключа.
2. Определяется индекс в массиве.
3. В соответствующем бакете происходит поиск по ключу с использованием equals().

Важные моментыConcurrency: HashMap не потокобезопасен.
null: Позволяет хранить один null-ключ и множество null-значений.
Производительность: В среднем операции put и get работают за O(1), но при сильных коллизиях могут деградировать до O(n) при использовании связного списка.
Заполнение (Load Factor): При достижении определенного процента заполнения массив пересоздается с увеличенным размером (рехеширование), что может быть ресурсоемким.