一、什么是HashSet
HashSet 是 Java 编程语言中的一个集合类,它实现了 Set 接口,用于存储不重复的元素,并且不保证元素的顺序，HashSet 是基于哈希表实现的，底层使用 HashMap 来存储元素。
HashSet的特点如下 3 33 点，请同学们认真学习。
- 不允许重复元素：HashSet中不能存储重复的元素，如果尝试向 HashSet 中添加重复元素，添加操作将会失败。
- 无序性：HashSet 不保证元素的顺序,元素的存储顺序与添加顺序无关。
- 允许存储
null元素：HashSet 可以存储null元素,但只能存储一个null元素。
HashSet 通过哈希表来实现快速地插入、删除和查找元素。在插入元素时，HashSet 会根据元素的哈希码将元素放置在相应的哈希桶中，通过哈希码和 equals 方法来判断元素是否重复。当需要查找元素时，HashSet 可以根据元素的哈希码快速定位到对应的哈希桶,然后再通过 equals 方法来确定具体的元素。因此，在使用 HashSet 时,需要确保元素类正确重写了 hashCode() 和 equals() 方法，以保证元素的唯一性。
以下是 HashSet 的一些常见用法示例，请同学们在本地中尝试运行。
HashSet<String> set = new HashSet<>(); set.add("apple"); set.add("banana"); set.add("orange"); set.add("apple"); // 添加重复元素,操作将失败 System.out.println(set); // 输出：[orange, banana, apple] System.out.println(set.contains("banana")); // 输出：true set.remove("orange"); System.out.println(set); // 输出：[banana, apple]
提示：HashSet 是非线程安全的，如果在多线程环境下使用，可能会导致并发修改异常。如果需要在多线程环境下使用，可以考虑使用线程安全的集合类，如
ConcurrentHashSet或使用同步操作来确保线程安全。
二、HashSet类的使用
HashSet 类继承了父类 AbstractSet，并实现了接口 Set，下面是 HashSet 类常用的方法，请同学们认真学习。
2.1 添加元素
boolean add(E element) boolean addAll(Collection<? extends E> collection)
2.2 删除元素
boolean remove(Object object) boolean removeAll(Collection<?> collection) void clear()
2.3 判断元素是否存在
boolean contains(Object object) boolean containsAll(Collection<?> collection) boolean isEmpty()
2.4 获取集合大小
int size()
2.5 迭代遍历
Iterator<E> iterator()
2.6 转换为数组
Object[] toArray() <T> T[] toArray(T[] array)
提示：HashSet 类还可以使用父类
AbstractCollection和接口Set中定义的其他方法。此外 HashSet 类还具有哈希表的特性，可以通过重写元素的hashCode()和equals()方法来确保元素的唯一性。
下面是一个简单的示例，演示了 HashSet 类的一些常用方法，请同学们认真学习。
import java.util.HashSet; public class HashSetExample { public static void main(String[] args) { HashSet<String> set = new HashSet<>(); set.add("apple"); set.add("banana"); set.add("orange"); System.out.println(set); // 输出：[orange, banana, apple] set.remove("banana"); System.out.println(set); // 输出：[orange, apple] System.out.println(set.contains("apple")); // 输出：true System.out.println(set.size()); // 输出：2 set.clear(); System.out.println(set); // 输出：[] } }
以上代码演示了 HashSet 类的一些常见方法的使用方式，同学们可以根据实际需求选择合适的方法进行操作。
三、HashSet类的应用场景
HashSet 类在 Java 中有许多实际应用场景，以下是其中一些常见的应用场景，请同学们认真学习。
- 去重：由于 HashSet 不允许存储重复元素，它经常被用于去除集合中的重复元素。通过将元素添加到 HashSet 中，重复的元素将会被自动去除。
- 查找和判断：HashSet 在查找和判断元素是否存在时具有高效性能。由于 HashSet 使用哈希表实现，在大量数据的情况下，可以快速地进行元素的查找、插入和删除操作。
- 缓存：HashSet 可以用作缓存结构。它可以存储已经计算过的结果，当需要再次使用时，可以快速地从 HashSet 中获取，而不需要重新计算。
- 去重统计：HashSet 可以用于统计数据中的不重复元素数量。将数据逐个添加到 HashSet 中，最后 HashSet 的大小即为不重复元素的数量。
- 判断两个集合是否有交集：通过 HashSet 的
containsAll()方法，可以判断两个集合是否有交集。如果一个 HashSet 集合调用 containsAll() 方法传入另一个集合作为参数，返回结果为 t r u e truetrue，则表示两个集合有交集。 - 过滤和筛选：可以使用 HashSet 来过滤和筛选集合中特定的元素。将需要过滤的元素存储在 HashSet 中，然后遍历待筛选的集合，根据 HashSet 的
contains()方法来判断元素是否需要筛选。
需要注意的是，HashSet 不保证元素的顺序，且不适合频繁进行插入和删除操作，如果需要有序性或频繁的操作，请考虑使用 LinkedHashSet 或 TreeSet 等其他集合类。
四、HashSet面试题
一、HashSet和ArrayList的区别是什么？
HashSet 是基于哈希表实现的集合，不允许重复元素，无序存储。
ArrayList 是基于数组实现的列表，允许重复元素，有序存储。
二、HashSet如何保证元素的唯一性？
HashSet 通过重写元素的 hashCode() 和 equals() 方法来保证元素的唯一性。当两个元素的 hashCode 值相等且 equals 方法返回 t r u e truetrue时，HashSet 会认为它们是同一个元素，不会重复存储。
三、HashSet中的元素是按照什么顺序存储的？
HashSet 中的元素是无序存储的，即元素的顺序是不确定的，HashSet 内部使用哈希表实现，根据元素的 hashCode 在哈希表中存储，不会保留元素的插入顺序。
四、HashSet如何进行迭代遍历？
可以使用迭代器 Iterator 或增强的 for 循环来遍历 HashSet 中的元素。
HashSet<String> set = new HashSet<>(); // 添加元素 set.add("apple"); set.add("banana"); set.add("orange"); // 使用Iterator遍历 Iterator<String> iterator = set.iterator(); while (iterator.hasNext()) { String element = iterator.next(); System.out.println(element); } // 使用增强的for循环遍历 for (String element : set) { System.out.println(element); }
五、HashSet和HashMap有什么区别？
- HashSet 是基于哈希表实现的集合，存储的是元素对象。
- HashMap 是基于哈希表实现的键值对映射，存储的是键值对对象。
- HashSet 使用元素的 hashCode 和 equals 方法来保证元素的唯一性。
- HashMap 使用键的 hashCode 和 equals 方法来保证键的唯一性，并且可以通过键来获取对应的值。
五、总结
本文讲解了 Java 中集合类 HashSet 的语法、使用说明和应用场景，并给出了样例代码。在下一篇博客中，将讲解 Java 中 TreeSet 类的知识。
