1.面试官：HashSet如何保证元素不重复？
2.HashSet 如何保证元素不重复——hash码
3.HashSet 源码分析及线程安全问题
4.List LinkedList HashSet HashMap底层原理剖析
5.面试官：从源码分析一下TreeSet（基于jdk1.8）

面试官：HashSet如何保证元素不重复？

       HashSet 实现了 Set 接口，架源由哈希表（实际是源码 HashMap）提供支持。HashSet 不保证集合的架源迭代顺序，但允许插入 null 值。源码这意味着它可以将集合中的架源重复元素自动过滤掉，保证存储在 HashSet 中的源码杰尼龟资源码元素都是唯一的。

       HashSet 基本操作方法有：add（添加）、架源remove（删除）、源码contains（判断某个元素是架源否存在）和 size（集合数量）。这些方法的源码性能都是固定操作时间，如果哈希函数是架源将元素分散在桶中的正确位置。HashSet 的源码基本使用方式如下：

       HashSet 不能保证插入元素的顺序和循环输出元素的顺序一致，实际上，架源HashSet 是源码无序的集合。具体代码示例如下：

       这表明，架源HashSet 的插入顺序为：深圳 -> 北京 -> 西安，而循环打印的顺序是：西安 -> 深圳 -> 北京。因此，HashSet 是无序的，不能保证插入和迭代的顺序一致。

       如果要保证插入顺序和迭代顺序一致，可以使用 LinkedHashSet 替换 HashSet。

       有人说 HashSet 只能保证基础数据类型不重复，红米源码却不能保证自定义对象不重复？其实不是这样的。使用 HashSet 存储基本数据类型，可以实现去重。将自定义对象存储到 HashSet 中时，HashSet 会依赖元素的 hashCode 和 equals 方法判断元素是否重复。如果两个对象的 hashCode 和 equals 返回 true，说明它们是相同的对象。例如，Long 类型元素之所以能实现去重，是因为 Long 类型中已经重写了 hashCode 和 equals 方法。

       为了使 HashSet 支持自定义对象去重，只需在自定义对象中重写 hashCode 和 equals 方法即可。这样，HashSet 就可以根据对象的 hashCode 和 equals 判断是否重复，从而实现自定义对象的去重。

       HashSet 保证元素不重复是通过计算对象的 hashcode 值来判断对象的存储位置。当添加对象时，HashSet 首先计算对象的 hashcode 值，然后与其他对象的 hashcode 值进行比较。如果发现相同 hashcode 值的对象，HashSet 会调用对象的 equals() 方法来检查对象是否相同。如果相同，fh源码模版则不会让重复的对象加入到 HashSet 中，这样就保证了元素的不重复。具体实现源码基于 JDK 8，HashSet 的 add 方法实际调用了 HashMap 的 put 方法，而 put 方法又调用了 putVal 方法。在 putVal 方法中，首先根据 key 的 hashCode 返回值决定 Entry 的存储位置。如果有两个 key 的 hash 值相同，则会判断这两个元素 key 的 equals() 是否相同。如果相同，说明是重复键值对，HashSet 的 add 方法会返回 false，表示添加元素失败。如果 key 不重复，put 方法最终会返回 null，表示添加成功。

       总结而言，HashSet 底层是由 HashMap 实现的，它可以实现重复元素的去重功能。如果存储的是自定义对象，必须重写 hashCode 和 equals 方法。HashSet 通过在存储之前判断 key 的云店源码 hashCode 和 equals 来保证元素的不重复。

HashSet 如何保证元素不重复——hash码

       HashSet确保元素不重复，主要通过add方法实现，该方法会检查是否存在元素，若存在则不添加，否则添加。HashSet基于HashMap实现，HashMap的key对应HashSet的元素。HashSet借助哈希函数确保元素的唯一性。查看add方法时，可以发现其调用的是HashMap的put方法。

       put方法在调用putVal方法后执行，该方法中的hash函数用于计算哈希值，并通过与右移位后的异或运算，以使哈希分布更均匀。

       进一步深入，putVal方法中注释显示，如果返回的值存在，说明元素已存在。通过分析源码，可以得出HashSet依赖哈希算法的唯一性，确保每个元素的哈希值是独一无二的。

       在HashSet中，源码怎么理解equals方法默认调用Object的equals方法，比较的是内存地址。但在实际使用中，通常会使用String或Integer等封装类型，这些类型会重写equals方法。初学者可能会对此感到困惑，但理解这一点对于处理HashSet中的元素比较非常重要。

HashSet 源码分析及线程安全问题

       HashSet，作为集合框架中的重要成员，其底层采用 HashMap 进行数据存储，简化了集合操作的复杂性。深入理解 HashMap，将有助于我们洞察 HashSet 的源码精髓。

       一、HashSet 定义详解

       1.1 构造函数

       HashSet 提供了多种构造函数，允许用户根据需求灵活创建实例。例如，使用 HashSet() 创建一个空 HashSet，或者通过 Collection 参数构造，实现与现有集合的合并。

       1.2 属性定义

       HashSet 主要属性包括容量（容量决定 HashMap 的大小）和负载因子（控制容量的扩展阈值），确保其高效存储和检索数据。

       二、操作函数

       2.1 add() - 向集合中添加元素，若元素已存在则不添加。

       2.2 size() - 返回集合中元素的数量。

       2.3 isEmpty() - 判断集合是否为空。

       2.4 contains() - 检查集合中是否包含指定元素。

       2.5 remove() - 删除集合中的指定元素。

       2.6 clear() - 清空集合，使其变为空。

       2.7 iterator() - 返回一个可迭代对象，用于遍历集合中的元素。

       2.8 spliterator() - 返回一个 Spliterator，用于更高效地遍历集合。

       三、HashSet 线程安全吗？

       3.1 线程安全解决

       HashSet 不是线程安全的，它不保证在多线程环境下的并发访问。为了确保线程安全，用户需要采用同步机制，如使用 Collections.synchronizedSet() 方法将 HashSet 转换为同步集合。同时，利用并发集合如 CopyOnWriteArrayList 和 ConcurrentHashMap 等，可以实现更高效、安全的并发操作。

List LinkedList HashSet HashMap底层原理剖析

       ArrayList底层数据结构采用数组。数组在Java中连续存储，因此查询速度快，时间复杂度为O(1)，插入数据时可能会慢，特别是需要移动位置时，时间复杂度为O(N)，但末尾插入时时间复杂度为O(1)。数组需要固定长度，ArrayList默认长度为，最大长度为Integer.MAX_VALUE。在添加元素时，如果数组长度不足，则会进行扩容。JDK采用复制扩容法，通过增加数组容量来提升性能。若数组较大且知道所需存储数据量，可设置数组长度，或者指定最小长度。例如，设置最小长度时，扩容长度变为原有容量的1.5倍，从增加到。

       LinkedList底层采用双向列表结构。链表存储为物理独立存储，因此插入操作的时间复杂度为O(1)，且无需扩容，也不涉及位置挪移。然而，查询操作的时间复杂度为O(N)。LinkedList的add和remove方法中，add默认添加到列表末尾，无需移动元素，相对更高效。而remove方法默认移除第一个元素，移除指定元素时则需要遍历查找，但与ArrayList相比，无需执行位置挪移。

       HashSet底层基于HashMap。HashMap在Java 1.7版本之前采用数组和链表结构，自1.8版本起，则采用数组、链表与红黑树的组合结构。在Java 1.7之前，链表使用头插法，但在高并发环境下可能会导致链表死循环。从Java 1.8开始，链表采用尾插法。在创建HashSet时，通常会设置一个默认的负载因子（默认值为0.），当数组的使用率达到总长度的%时，会进行数组扩容。HashMap的put方法和get方法的源码流程及详细逻辑可能较为复杂，涉及哈希算法、负载因子、扩容机制等核心概念。

面试官：从源码分析一下TreeSet（基于jdk1.8）

       面试官可能会询问关于TreeSet（基于JDK1.8）的源码分析，实际上，TreeSet与HashSet类似，都利用了TreeMap底层的红黑树结构。主要特性包括：

       1. TreeSet是基于TreeMap的NavigableSet实现，元素存储在TreeMap的key中，value为一个常量对象。

       2. 不是直接基于TreeMap，而是NavigableMap，因为TreeMap本身就实现了这个接口。

       3. 对于内存节省的疑问，TreeSet在add方法中使用PRESENT对象避免了将null作为value可能导致的逻辑冲突。添加重复元素时，PRESENT确保了插入状态的区分。

       4. 构造函数提供了多样化的选项，允许自定义比较器和排序器，基本继承自HashSet的特性。

       5. 除了基本的增删操作，TreeSet还提供了如返回子集、头部尾部元素、区间查找等方法。

       总结来说，TreeSet在排序上优于HashSet，但插入和查找操作由于树的结构会更复杂，不适用于对速度有极高要求的场景。如果不需要排序，HashSet是更好的选择。

       感谢您的关注，关于TreeSet的源码解析就介绍到这里。