HashSet如何保证元素不重复(面试必问)

本文已收录《java常见面试题》系列，git 开源地址：https://gitee.com/mydb/interview

hashset 实现了 set 接口，由哈希表（实际是 hashmap）提供支持。hashset 不保证集合的迭代顺序，但允许插入 null 值。也就是说 hashset 不能保证元素插入顺序和迭代顺序相同。
hashset 具备去重的特性，也就是说它可以将集合中的重复元素自动过滤掉，保证存储在 hashset 中的元素都是唯一的。

1.hashset 基本用法

hashset 基本操作方法有：add（添加）、remove（删除）、contains（判断某个元素是否存在）和 size（集合数量）。这些方法的性能都是固定操作时间，如果哈希函数是将元素分散在桶中的正确位置。
hashset 基本使用如下：

// 创建 hashset 集合
hashset<string> strset = new hashset<>();
// 给 hashset 添加数据
strset.add("java");
strset.add("mysql");
strset.add("redis");
// 循环打印 hashset 中的所有元素
strset.foreach(s -> system.out.println(s));

2.hashset 无序性

hashset 不能保证插入元素的顺序和循环输出元素的顺序一定相同，也就是说 hashset 其实是无序的集合，具体代码示例如下：

hashset<string> mapset = new hashset<>();
mapset.add("深圳");
mapset.add("北京");
mapset.add("西安");
// 循环打印 hashset 中的所有元素
mapset.foreach(m -> system.out.println(m));

以上程序的执行结果如下：

从上述代码和执行结果可以看出，hashset 插入的顺序是：深圳 -> 北京 -> 西安，而循环打印的顺序却是：西安 -> 深圳 -> 北京，所以 hashset 是无序的，不能保证插入和迭代的顺序一致。

ps：如果要保证插入顺序和迭代顺序一致，可使用 linkedhashset 来替换 hashset。

3.hashset 错误用法

有人说 hashset 只能保证基础数据类型不重复，却不能保证自定义对象不重复？这样说对吗？
我们通过以下示例来说明此问题。

3.1 hashset 与基本数据类型

使用 hashset 存储基本数据类型，实现代码如下：

hashset<long> longset = new hashset<>();
longset.add(666l);
longset.add(777l);
longset.add(999l);
longset.add(666l);
// 循环打印 hashset 中的所有元素
longset.foreach(l -> system.out.println(l));

以上程序的执行结果如下：

从上述结果可以看出，使用 hashset 可以保证基础数据类型不重复。

3.2 hashset 与自定义对象类型

接下来，将自定义对象存储到 hashset 中，实现代码如下：

public class hashsetexample {
    public static void main(string[] args) {
        hashset<person> personset = new hashset<>();
        personset.add(new person("曹操", "123"));
        personset.add(new person("孙权", "123"));
        personset.add(new person("曹操", "123"));
        // 循环打印 hashset 中的所有元素
        personset.foreach(p -> system.out.println(p));
    }
}
@getter
@setter
@tostring
class person {
    private string name;
    private string password;

    public person(string name, string password) {
        this.name = name;
        this.password = password;
    }
}

以上程序的执行结果如下：

从上述结果可以看出，自定义对象类型确实没有被去重，那也就是说 hashset 不能实现自定义对象类型的去重咯？
其实并不是，hashset 去重功能是依赖元素的 hashcode 和 equals 方法判断的，通过这两个方法返回的都是 true 那就是相同对象，否则就是不同对象。而前面的 long 类型元素之所以能实现去重，正是因为 long 类型中已经重写了 hashcode 和 equals 方法，具体实现源码如下：

@override
public int hashcode() {
    return long.hashcode(value);
}
public boolean equals(object obj) {
    if (obj instanceof long) {
        return value == ((long)obj).longvalue();
    }
    return false;
}
//省略其他源码......