HashSet保证数据唯一的原理

本文详细介绍了HashSet如何保证数据的唯一性,通过哈希表的数据结构实现元素存储,并利用hashCode()和equals()方法确保元素不重复。展示了具体的代码示例。

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HashSet保证数据唯一的原理

HashSet 的底层判断原理
数据结构是哈希表,线程是非同步的.
保证元素唯一性的原理:判断元素的hasCode值,若hashcode值相同,则用equals()方法来判断,
若还相同则这两个值是相等的,则不存取这个对象
是通过元素的两个方法hashCode()和equals()方法来完成
对于判断元素是否存在以及删除等操作都要通过hashCode()和equals()方法来判断

ArrayList用来判断元素是否存在用的是equals()方法

    /**
     * @author lwen
     * @version 
     * @date 2015年7月2日
     */

    public class HashSetDemo4 {
        public static void main(String[] args) {
            HashSet set = new HashSet();
            set.add(new Student4("liuwen",22));
            set.add(new Student4("liuwen",22));
            set.add(new Student4("liuhuan",21));
            set.add(new Student4("xiao",22));

            Iterator it = set.iterator();
            while(it.hasNext()){
                System.out.println(it.next());
            }
        }
    }
    class Student4{
    private String name;
    private int age;
    public Student4() {
        super();
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }
    public Student4(String name, int age) {
    super();
    this.name = name;
    this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }



    //重写hashCode()方法,底层先判断元素的hashcode值

    @Override
    public int hashCode() {
        System.out.println("hascode:-----"+this.name);
        //通过对象的属性的哈希值来判断
        return name.hashCode()+age;
    }


    //上面的hashcode值若相同再来用这个方法判断
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        // TODO Auto-generated method stub
        if(!(obj instanceof Student4)){
            return false;
        }
        Student4 sd = (Student4)obj;
        System.out.println(this.name+"-----equals------"+sd.name);
        return this.name.equals(sd.name) && this.age == sd.age;
    }
    //重写toString方法,用来打印的
    @Override
    public String toString() {
        return "Student4 [name=" + name + ", age=" + age + "]";
        }
    }
### HashSet 的底层数据结构实现原理 #### 1. 基本概念 HashSetJava 集合框架中的一个重要组成部分,它实现了 `Set` 接口并提供了无序、不重复的集合功能。其核心特性在于通过哈希算法确保元素唯一性和高效存取。 #### 2. 底层依赖 HashSet 的底层实际上是基于 **HashMap** 来实现的[^1]。具体来说,HashSet 使用了一个内部的 HashMap 对象来存储所有的元素。在这个 HashMap 中: - 每个添加到 HashSet 中的对象会被作为键(Key)。 - 而对应的值(Value)则是一个固定的常量对象,通常表示为 `PRESENT` 或类似的占位符[^2]。 这种设计使得 HashSet 可以利用 HashMap 提供的强大性能优势,比如快速查找和插入操作的时间复杂度接近 O(1)。 #### 3. 存储机制 当向 HashSet 添加一个新元素时,会执行以下过程: - 计算该元素的哈希码(Hash Code),这一步决定了元素在底层数组中的位置。 - 如果计算得到的位置上已经有其他元素,则触发冲突解决逻辑。此时,HashMap 采用链表或者红黑树的形式处理这些冲突[^4]。 如果桶的数量超过一定阈值(默认负载因子 * 容量),HashMap 还会对数组进行扩容操作,从而减少碰撞概率并提升访问效率。 #### 4. 特性分析 由于 HashSet 构建于 HashMap 上面,因此继承了许多相同的行为特征: - **不可重复**: 同样的两个对象如果具有相等的 hashcode 和 equals 方法返回 true, 则只保留其中一个实例[^3]。 - **无序性**: 不同于 List 类型的数据容器,HashSet 并不会维护任何特定顺序;即使用户按照某种方式依次加入项目,也不能期望它们按原样读回出来。 - **线程安全性缺失**: 默认情况下,HashSet 并未提供同步控制措施,在多线程环境下需额外注意并发修改带来的风险。 ```java // 示例代码展示如何创建及使用 HashSet import java.util.HashSet; public class Main { public static void main(String[] args){ HashSet<String> set = new HashSet<>(); // 插入几个字符串测试去重效果 boolean result; result = set.add("Apple"); System.out.println(result); // 输出true result = set.add("Banana");System.out.println(result); // 输出true result = set.add("Apple"); System.out.println(result); // 输出false // 打印当前状态下的整个集合内容 System.out.println(set); } } ``` 上述程序片段展示了简单的 HashSet 创建与基础方法调用流程,其中 add() 函数用于尝试增加指定项至集体内,并反馈成功与否的状态标志。 ---
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