java中hashSet的底层原理

在 Java 中，HashSet 是基于哈希表（Hash Table）实现的，它继承了 AbstractSet 抽象类，实现了 Set 接口。HashSet 存储的元素不保证顺序，并且不允许重复元素。

HashSet 内部维护了一个 HashMap 实例，其中 HashMap 的键存储着 HashSet 中的元素，而值则被设为一个常量 PRESENT。这个 PRESENT 变量没有实际意义，它的唯一作用是占用一个位置，标记该键值对已经存在于 HashSet 中了。

具体实现方式是，在向 HashSet 中添加元素时，HashSet 会先将元素通过 hash 函数映射到一个桶（Bucket）中，每个桶是一个链表或红黑树结构，同一个桶中的元素通过 equals 方法比较是否相等。如果相等，则更新该位置的值，如果不相等，则将元素添加到链表或红黑树中。

由于 HashSet 中的元素数量是不固定的，当元素数量达到了负载因子（默认为 0.75）与当前容量的乘积时，HashSet 会自动进行扩容操作，将容量增加一倍，并重新将所有元素存储到新的桶中。

总的来说，HashSet 基于 HashMap 实现，利用哈希函数将元素映射到桶中，通过链表或红黑树解决哈希冲突问题，保证了 HashSet 的添加、删除和查询操作的时间复杂度为 O(1)。

相关问题

hashset,hashmap集合底层原理

哈希表是一种基于哈希函数实现的数据结构，它支持快速插入和查找操作。哈希表的底层实现有两种：哈希集合（HashSet）和哈希映射（HashMap）。

哈希集合（HashSet）底层使用哈希表实现，它通过哈希函数将元素映射到哈希表中的一个位置，从而实现快速的插入、删除和查找操作。当多个元素映射到同一个位置时，哈希集合使用链表或红黑树来解决冲突。

哈希映射（HashMap）底层也使用哈希表实现，它将键值对映射到哈希表中的一个位置，从而实现快速的插入、删除和查找操作。当多个键值对映射到同一个位置时，哈希映射使用链表或红黑树来解决冲突。

哈希表的底层原理是通过哈希函数将元素映射到哈希表中的一个位置，从而实现快速的插入、删除和查找操作。哈希函数的设计是哈希表性能的关键，好的哈希函数应该能够将元素均匀地映射到哈希表中的不同位置，从而避免冲突。

// 示例代码：使用Java实现哈希集合和哈希映射
// 创建哈希集合
Set<String> set = new HashSet<>();
set.add("apple");
set.add("banana");
set.add("orange");

// 创建哈希映射
Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("apple", 1);
map.put("banana", 2);
map.put("orange", 3);

HashSet的底层实现原理

HashSet的底层实现原理主要依赖于哈希表（Hash Table）。在Java中，HashSet是基于HashMap实现的。

当我们向HashSet中添加元素时，HashSet会首先调用元素对象的hashCode()方法来获取其哈希码（Hash Code），并将其映射到一个数组中的索引位置。如果该索引位置上没有其他元素，则直接将该元素存储在该位置上。如果该索引位置上已经有其他元素存在，则发生了哈希冲突（Hash Collision）。

为了处理哈希冲突，HashSet使用了链表或红黑树（在JDK1.8及以后版本中）来解决。当发生哈希冲突时，新添加的元素会以链表节点或红黑树节点的形式，插入到冲突的位置上。这样就可以保证在同一个索引位置上存储多个元素。

在JDK1.8之前，HashSet使用了链表来解决哈希冲突。但是由于链表在元素数量较多时查询效率较低，所以在JDK1.8之后，当链表长度超过一定阈值时，HashSet会将链表转换为红黑树。这样可以提高查询和删除操作的效率。

当我们需要查找HashSet中的元素时，HashSet会首先根据元素对象的哈希码找到对应的索引位置，然后遍历链表或红黑树，通过equals()方法比较元素是否相等。因为哈希表的查询时间复杂度是O(1)，所以HashSet的查询操作效率较高。

需要注意的是，为了保证HashSet中元素的唯一性，HashSet在添加元素时会先判断元素的哈希码是否已经存在于集合中，如果存在且equals()方法判断相等，则不会将元素添加到HashSet中。

总结起来，HashSet的底层实现原理是基于HashMap实现的，它利用了哈希表的特性来实现高效的插入、查询和删除操作，并且通过解决哈希冲突的方式保证了元素的唯一性。