Java集合5-HashSet

HashSet：基于哈希表实现的集合，用于存储不重复的元素。

HashSet<String> set = new HashSet<>();
set.add("Item 1");
set.add("Item 2");

HashSet 是一个不允许存储重复元素的集合，它的实现比较简单，只要理解了 HashMap，HashSet 就水到渠成了。HashSet 的底层实现是基于 HashMap 的，它实际上是通过 HashMap 来实现的，只不过在 HashSet 中只使用了 HashMap 的键，而没有使用值。

1. HashMap：HashSet 内部维护了一个 HashMap 对象，作为存储元素的载体。
2. 存储元素：当向 HashSet 中添加元素时，实际上是将该元素作为 HashMap 的键存储，而值则存储为一个常量，比如 PRESENT = new Object()。
3. 哈希表：HashMap 的键是唯一的，因此 HashSet 中不会有重复元素。HashSet 利用 HashMap 键的唯一性来保证其中不会有重复元素。
4. 去重：当调用 HashSet 的 add() 方法时，实际上是调用了 HashMap 的 put() 方法，将元素作为键存储到 HashMap 中，如果这个键已经存在，put() 方法会返回旧值，如果是新键，则返回 null。这样就保证了 HashSet 中不会有重复元素。
5. 查找：当调用 HashSet 的 contains() 方法时，实际上是调用了 HashMap 的 containsKey() 方法来判断元素是否存在。

成员变量

首先了解下 HashSet 的成员变量:

    private transient HashMap<E,Object> map;

    // Dummy value to associate with an Object in the backing Map
    private static final Object PRESENT = new Object();

发现主要就两个变量:

• map ：用于存放最终数据的。
• PRESENT ：是所有写入 map 的 value 值。

构造函数

    public HashSet() {
        map = new HashMap<>();
    }
    
    public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
        map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
    }    

构造函数很简单，利用了 HashMap 初始化了 map 。

add

    public boolean add(E e) {
        return map.put(e, PRESENT)==null;
    }

比较关键的就是这个 add() 方法。 可以看出它是将存放的对象当做了 HashMap 的健，value 都是相同的 PRESENT 。由于 HashMap 的 key 是不能重复的，所以每当有重复的值写入到 HashSet 时，value 会被覆盖，但 key 不会受到影响，这样就保证了 HashSet 中只能存放不重复的元素。

总结

HashSet 的原理比较简单，几乎全部借助于 HashMap 来实现的。由于 HashSet 的底层是基于 HashMap 实现的，因此具有 HashMap 的特性，如高效的添加、查找操作（平均情况下为 O(1)），去重功能等。不过需要注意的是，HashSet 并不保证元素的顺序，元素存储的顺序与插入顺序可能不同，因为它是根据哈希值存储的。

所以 HashMap 会出现的问题 HashSet 依然不能避免。