java集合框架（九）：HashSet

最新推荐文章于 2025-10-07 10:05:49 发布

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本文详细介绍了HashSet的数据结构、类定义、构造函数以及存储实现等核心内容。HashSet是基于HashMap实现的不包含重复元素的集合，适用于需要确保集合内元素唯一性的场景。

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Set是不包括重复元素，最多只有一个null的单值集合，使用场合就是要求集合中不包含有重复元素。

一、HashSet数据结构

HashSet是基于HashMap实现的Set，其内部数据结构跟HashMap（点击此处查看HashMap的介绍）一样，HashSet的值就是HashMap的key，对HashSet的操作其实就是对HashMap的key进行操作。

二、类的定义

public class HashSet<E>
    extends AbstractSet<E>
    implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{
    // 内部组合了HashMap，对HashSet的操作由该HashMap完成
    private transient HashMap<E,Object> map;
    // HashMap的value，全部key共用一个value，减少对象的创建
    private static final Object PRESENT = new Object();
}

public abstract class AbstractSet<E> extends AbstractCollection<E> implements Set<E> {}

抽象类AbstractSet定义了子类的通用方法，其中就包括了equals(),hashCode()方法。HashSet的类继承关系如下所示，其跟ArrayList的继承关系特别相像。输入图片说明

三、构造函数

// 默认构造器，直接创建一个HashMap
public HashSet() {
        map = new HashMap<>();
}
// 把集合参数的元素加到HashSet
public HashSet(Collection<? extends E> c) {
        map = new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
        addAll(c);
}
// 指定HashSet的初始容量，即指定HashMap哈希桶的大小
public HashSet(int initialCapacity) {
        map = new HashMap<>(initialCapacity);
}
// 指定HashSet的初始容量和负载因子，即指定HashMap哈希桶的大小和负载因子
public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
        map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
}

// 增加了一个boolean参数，主要是用作重载构造器，map赋值为LinkedHashMap。
// 该构造器主要给子类LinkedHashSet使用
HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
        map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
}

四、存储的实现

HashSet的add，clear，remove操作全部都是基于对HashMap的操作，有一点需要注意的是没有get方法。

public boolean add(E e) {
        // 把添加的元素作为key加入到HashMap中，value都是同一个PRESENT
        return map.put(e, PRESENT)==null;
}
public void clear() {
        // 清除操作是调用HashMap的clear方法
        map.clear();
}
public boolean remove(Object o) {
        // 删除操作也是调用HashMap的方法
        return map.remove(o)==PRESENT;
}

public Iterator<E> iterator() {
        // 迭代器是调用HashMap的keySet的迭代器
        return map.keySet().iterator();
}