面试题：Java中HashMap初始化容量参数设置不当可能引发什么性能问题

Question

在Java的HashMap中，如果初始化容量设置得过小，会对性能产生怎样的影响？如果设置得过大呢？请简要阐述原因。

Answer 1

初始化容量设置过小的影响

1. 频繁的扩容操作：HashMap在元素数量达到加载因子（默认0.75）与容量的乘积时会进行扩容。当初始化容量过小，元素快速填满当前容量，频繁触发扩容。扩容时需要重新计算元素位置并复制到新的数组，这是一个代价高昂的操作，严重影响性能。
2. 增加哈希冲突：容量小意味着哈希表桶的数量少，更多元素被映射到相同的桶，增加哈希冲突的概率。冲突时元素以链表（或红黑树，当链表长度达到一定阈值）形式存储，查询时间复杂度从理想的O(1) 增加到O(n) 或O(log n)（红黑树情况），降低查询效率。

初始化容量设置过大的影响

1. 浪费内存：HashMap底层是数组，容量过大意味着数组占用大量内存空间，即使实际存储的元素不多，这些额外的空间也被浪费。
2. 降低哈希表的性能：虽然减少了扩容次数和哈希冲突，但过大的容量使得哈希表稀疏，在查询时，即使哈希函数均匀分布，也会有很多空桶，增加不必要的查找开销，降低整体性能。