HashSet底层复用HashMap存储,元素作为key、PRESENT作value;所有操作转为对HashMap的调用;去重依赖HashMap的key唯一性机制;自定义类必须重写hashCode和equals。

HashSet 底层不自己存数据,它直接复用 HashMap 的存储能力——每个加入 HashSet 的元素,都会作为 key 存进内部的 HashMap,而 value 固定为一个共享的空对象 PRESENT。
内部结构:一个被“精简使用”的 HashMap
HashSet 源码里有这样一行关键声明:
private transient HashMap也就是说,它持有一个 HashMap 实例,泛型是 E(元素类型) 和 Object。你调用 set.add(e),实际执行的是:
map.put(e, PRESENT);其中 PRESENT 是一个静态 final 的 Object 实例,不携带任何业务信息,纯粹占位。
立即学习“Java免费学习笔记(深入)”;
- 所有 add、contains、remove 操作,都转成对 map 的 put、containsKey、remove 调用
- 元素的唯一性完全由 HashMap 的 key 判断逻辑保障:先比 hashCode(),再比 equals()
- 没有单独的“HashSet 存储结构”,只有 HashMap 的 Node[] table + 链表/红黑树
为什么能去重?靠的是 HashMap 的 key 约束
HashMap 不允许两个 key 相等(hashCode 相同且 equals 返回 true),所以当你重复 add("a") 两次:
- 第一次:map.put("a", PRESENT) → 插入成功,返回 null
- 第二次:map.put("a", PRESENT) → 发现已有相同 key,覆盖 value(还是 PRESENT),返回旧 value
- HashSet 的 add() 方法判断返回值是否为 null,不是就说明已存在,返回 false
整个去重过程没有额外逻辑,100% 复用 HashMap 的 key 冲突处理机制。
遍历和扩容也全盘委托给 HashMap
HashSet.iterator() 返回的其实是 map.keySet().iterator(),遍历顺序就是 HashMap 底层数组 table 的下标顺序,加上每个桶内链表或树的节点顺序。
- 不保证插入顺序(要这个用 LinkedHashSet)
- 扩容完全依赖 HashMap.resize():数组长度翻倍,所有元素重新哈希、重新分配位置
- 默认初始容量 16,负载因子 0.75,第 13 个元素插入时就会触发扩容
自定义类放进 HashSet 一定要重写 hashCode 和 equals
因为底层依赖 HashMap 的 key 判断,如果你只重写 equals 而不重写 hashCode,两个逻辑相等的对象可能算出不同 hash 值,被分到不同桶里,结果被当成两个不同元素。
- 违反“相等对象必须有相同 hashCode”契约,HashSet 就会失效
- String、Integer 等 JDK 类已正确实现,可直接用
- 自己写的类,只要用作 HashSet 元素,就必须配套重写这两个方法


















