用 Java 语言实现一个简单的 HashMap

以下是一个使用 Java 语言实现的简易 HashMap，包含了基本的 put、get、remove 等功能。

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import java.util.LinkedList;

public class SimpleHashMap {
    // 默认初始容量
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 16;
    // 负载因子
    private static final float LOAD_FACTOR = 0.75f;
    
    // 存储数据的桶数组
    private LinkedList>[] table;
    // 当前元素数量
    private int size;
    
    // 内部类：键值对
    private static class Entry {
        final K key;
        V value;
        
        public Entry(K key, V value) {
            this.key = key;
            this.value = value;
        }
    }
    
    // 构造函数
    public SimpleHashMap() {
        table = new LinkedList[DEFAULT_CAPACITY];
        size = 0;
    }
    
    // 计算键的哈希值并映射到桶索引
    private int hash(K key) {
        return (key == null) ? 0 : Math.abs(key.hashCode()) % table.length;
    }
    
    // 扩容方法
    private void resize() {
        LinkedList>[] oldTable = table;
        table = new LinkedList[oldTable.length * 2];
        size = 0;
        
        // 重新哈希所有元素
        for (LinkedList> bucket : oldTable) {
            if (bucket != null) {
                for (Entry entry : bucket) {
                    put(entry.key, entry.value);
                }
            }
        }
    }
    
    // 存储键值对
    public void put(K key, V value) {
        // 检查是否需要扩容
        if ((float) size / table.length >= LOAD_FACTOR) {
            resize();
        }
        
        int index = hash(key);
        if (table[index] == null) {
            table[index] = new LinkedList<>();
        }
        
        // 检查是否已存在相同的键，存在则更新值
        for (Entry entry : table[index]) {
            if ((entry.key == null && key == null) || (entry.key != null && entry.key.equals(key))) {
                entry.value = value;
                return;
            }
        }
        
        // 不存在则添加新元素
        table[index].add(new Entry<>(key, value));
        size++;
    }
    
    // 获取键对应的值
    public V get(K key) {
        int index = hash(key);
        if (table[index] == null) {
            return null;
        }
        
        for (Entry entry : table[index]) {
            if ((entry.key == null && key == null) || (entry.key != null && entry.key.equals(key))) {
                return entry.value;
            }
        }
        
        return null;
    }
    
    // 移除键值对
    public void remove(K key) {
        int index = hash(key);
        if (table[index] == null) {
            return;
        }
        
        table[index].removeIf(entry -> 
            (entry.key == null && key == null) || (entry.key != null && entry.key.equals(key))
        );
        size--;
    }
    
    // 获取元素数量
    public int size() {
        return size;
    }
    
    // 测试示例
    public static void main(String[] args) {
        SimpleHashMap map = new SimpleHashMap<>();
        map.put("apple", 1);
        map.put("banana", 2);
        map.put(null, 3);
        
        System.out.println(map.get("apple"));   // 输出 1
        System.out.println(map.get(null));      // 输出 3
        
        map.remove("banana");
        System.out.println(map.get("banana"));  // 输出 null
    }
}    

这个简易 HashMap 实现了以下功能：

1. 使用链地址法处理哈希冲突
2. 支持 null 键和 null 值
3. 动态扩容机制（当元素数量超过容量 * 负载因子时）
4. 基本的增删改查操作

需要注意，这只是一个简化版的实现，不支持并发操作，也没有实现 Java 标准库中 HashMap 的全部功能。在实际生产环境中，建议使用 Java 标准库提供的 HashMap 类。