На что влияют коллизии в HashMap?

Коллизии в HashMap влияют на производительность операций get, put и remove.

При большо́м количестве коллизий элементы, хэш-коды которых совпадают, хранятся в виде связанного списка или дерева внутри одного бакета.

Вот как это влияет на производительность:

1. Операции с бакетами: Поиск элемента в бакете с большим количеством коллизий превращается из O(1) (в идеальном случае) в O(n) для связанного списка и O(log n) для дерева (после Java 8 при достаточном количестве элементов в бакете), где n – количество элементов в данном бакете.

2. Увеличение среднего времени доступа: Если коллизии распределены неравномерно, некоторые бакеты становятся переполненными, что увеличивает среднее время, необходимое для доступа к элементу.

3. Отказ от преимуществ хэширования: При очень большом количестве коллизий, когда большинство элементов попадают в небольшое количество бакетов, HashMap может деградировать до производительности связанного списка или дерева для операций поиска.

Качество работы HashMap сильно зависит от качества хэш-функции ключей: чем лучше распределяются хэш-коды, тем меньше будет коллизий и выше производительность.

Коэффициенты load factor и initial capacity также влияют на частоту пересоздания таблицы (рехэширования) и, соответственно, на вероятность возникновения коллизий и их влияние на производительность. Высокий load factor может привести к более частым коллизиям, а низкий - к пустой трате памяти.