Puoi spiegare come è implementata la struttura dati HashMap e come garantisce un accesso rapido agli elementi?

HashMap è una struttura dati che memorizza coppie chiave-valore e garantisce un accesso rapido ai valori tramite la chiave. Si basa su un array di bucket in cui gli elementi vengono inseriti in base al codice hash della chiave.

Quando aggiungiamo una coppia, viene calcolato il codice hash della chiave e, da esso, viene determinato l'indice del bucket (solitamente tramite operazione modulo con la dimensione dell'array). Se nel bucket ci sono già elementi (collisione), vengono memorizzati come lista collegata o albero (nelle versioni più recenti di Java).

Durante la ricerca di un elemento tramite la chiave, si eseguono:

• Calcolo del codice hash della chiave
• Determinazione del bucket
• Ricerca nel bucket tramite equals tra gli elementi con lo stesso codice hash

Questo garantisce una complessità media di accesso di O(1), ma nel caso peggiore (molte collisioni) può degradare a O(n). Per evitarlo, la dimensione dell'array viene aumentata quando si raggiunge un certo fattore di carico (load factor).