介绍

HashSet 类是 Java 集合框架的一部分，提供快速、无序的集合，不允许重复元素。它构建在 HashMap 之上，这意味着它继承了相同的时间复杂度优势，但纯粹关注元素唯一性。在本文中，我们将探讨 HashSet 的工作原理、它的独特之处以及它与其他集合的不同之处。

什么是哈希集？

哈希集是：

• 无序：元素没有可预测的顺序。
• 唯一：忽略重复元素。
• 内部由HashMap支持：它使用HashMap来存储元素，仅关注键而丢弃值。
• O(1)平均时间复杂度：插入、删除、查找等操作效率很高。

1. 初始化HashSet

// Parameterized constructor with initial capacity
Set setWithInitialCapacity = new HashSet(5);

// Parameterized constructor using a collection
Set setWithCollection = new HashSet(Arrays.asList(4, 4, 3));

// Default constructor with default capacity 16
Set set = new HashSet();

解释：

• 默认构造函数： 创建一个初始容量为 16 的 HashSet。
• 参数化构造函数：可以指定初始容量，但注意容量与大小不同。大小是指集合中实际元素的数量。
• 使用集合： 可以从像列表这样的集合创建 HashSet，确保只保留唯一元素。

2. 向 HashSet 添加元素

set.add(1);
set.add(2);
set.add(1); // Duplicate value is ignored
System.out.println(set); // Output -> [1, 2]

解释：

• add()方法将元素插入到HashSet中。
• 重复元素将被忽略。 当您尝试将 1 添加两次时，仅保留第一次出现的元素。

要点

如果您需要替换重复值而不是忽略它们，HashSet 将不是正确的选择。这是因为它优先考虑元素的唯一性。

3. 检查尺寸与容量

// Parameterized constructor with initial capacity
Set setWithInitialCapacity = new HashSet(5);
System.out.println(setWithInitialCapacity.size()); // Output -> 0

尽管 setWithInitialCapacity 的容量为 5，但 size 为 0，因为 size 反映的是集合中存在的元素数量，而不是初始容量。您可以将容量视为内部存储空间，它会随着元素的添加而调整。

4. 将 HashSet 与集合一起使用

// Parameterized constructor using a collection
Set setWithCollection = new HashSet(Arrays.asList(4, 4, 3));
System.out.println(setWithCollection); // Output -> [3, 4] or [4, 3]

解释：

• 尽管列表中提供了三个元素（4、4、3），但重复值4被丢弃，只留下两个元素（3和4）。
• 元素的顺序是不可预测的因为HashSet不维护任何插入或自然顺序。

如果需要保留已排序的元素，请考虑使用TreeSet，它确保元素按升序排列。

5. HashSet 中的索引 – 可能吗？

在面试中，一个常见的问题是是否可以检索 HashSet 中元素的索引。答案是否，因为HashSet使用哈希机制来存储元素，而不是像列表或数组那样基于索引的结构。

要点总结

1. 无序且唯一： HashSet 只保留唯一元素，忽略重复项。
2. 基于HashMap：它使用内部HashMap的键来存储元素。
3. 快速操作：添加、删除和检查元素的平均时间复杂度为O(1)。
4. 容量与大小：容量是分配的空间，而大小是实际的元素数量。
5. 无索引：由于哈希机制，您无法通过索引检索元素。

与HashMap的关系

由于HashSet由HashMap支持，因此它使用映射的键来存储元素，而值是不相关的。这就是为什么 HashSet 中的每个元素都必须是唯一的，就像 HashMap 中的键一样。

结论

当您需要快速、无序的集合来避免重复时，HashSet 是一个强大的工具。虽然它为大多数操作提供了 O(1) 时间复杂度，但它缺乏排序和索引等功能。对于开发人员来说，了解 HashSet 与 HashMap 的关系有助于理解其内部工作原理并更好地利用集合框架。

在下一篇文章中，我们将探讨面试中常见的面试问题，以测试候选人对集合概念的了解。

相关帖子

• Java 基础知识

• Array面试要点

• Java 内存基础知识

快乐编码！