HashSet|HashSet 如何保证元素不重复——hash码

HashSet 不重复主要add 方法实现,使用 add 方法找到是否存在元素,存在就不添加,不存在就添加。HashSet 主要是基于HashMap 实现的,HashMap 的key就是 HashSet 的元素,HashSet 基于hash 函数实现元素不重复。
首先看 add 方法:

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

HashMap 的put 方法,map 的 put 方法调用 putVal 方法。
public V put(K key, V value) { return putVal(hash(key), key, value, false, true); }

hash 方法就是计算hash值,和右移16位^做运算使得hash分布更均衡
static final int hash(Object key) { int h; return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16); }

看一下 putVal 方法:
/** * Implements Map.put and related methods. * * @param hash hash for key * @param key the key * @param value the value to put * @param onlyIfAbsent if true, don't change existing value * @param evict if false, the table is in creation mode. * @return previous value, or null if none */ final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) { Node[] tab; Node p; int n, i; //如果table 为null,table数组做扩容 if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0) n = (tab = resize()).length; //在tab数组的位置上找不到元素,直接添加元素 if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) tab[i] = newNode(hash, key, value, null); //在tab数组上存在元素 else { Node e; K k; //hash值一致,key也是一致的话,表示原来的位置的 key 和现在插入的 key 是一致的,直接替换 if (p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) e = p; // value 类型是 TreeNode,引入红黑树,红黑树不存在,直接添加。存在则替换 else if (p instanceof TreeNode) e = ((TreeNode)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value); else { for (int binCount = 0; ; ++binCount) { if ((e = p.next) == null) { p.next = newNode(hash, key, value, null); if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st treeifyBin(tab, hash); break; } if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) break; p = e; } } if (e != null) { // existing mapping for key V oldValue = https://www.it610.com/article/e.value; if (!onlyIfAbsent || oldValue == null) e.value = value; afterNodeAccess(e); return oldValue; } } ++modCount; if (++size> threshold) resize(); afterNodeInsertion(evict); //不存在原来的 key,返回 null return null; }

【HashSet|HashSet 如何保证元素不重复——hash码】注解上看 return 注解
return previous value, or null if none

返回以前的值,如果不存在就返回null。
通过源码分析:
  • 在 tab 数组找是否存在元素
    • 不存在元素直接直接创建节点
    • 如果存在,保存原来的值
  • 判断原来的值是否为null
    • 如果不为空返回原来的值
    • 为空,返回null
总结
HashSet 主要是利用的 hash 算法的唯一性,每个元素的hash值是唯一的。
  • hash 码不同,说明元素不存在。存数据
  • hash 码相同,并且 equles 判断相等,说明元素已存在,不存数据
  • hash 码相同,并且 equles 判断不相等,说明元素不存在,存数据
这里的 equles 在源码是直接调用 Object 的 equles 方法,是比较内存地址。但是在实际调用时,都是使用 String,或者 Integer 等封装类型,这些类型会重写 equles 方法。这是最开始有些不懂的地方。
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