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HashSet底层是HashMap的实现,这种基于哈希表的数据结构能够在O(1)的平均时间内完成插入、删除和查找操作。以下是具体的实现细节:
构造器
HashSet的构造器调用HashMap的构造器,初始化内部的哈希表。默认情况下,哈希表的大小为16(如果没有指定初始容量)。添加元素
HashSet的add方法调用HashMap的put方法,将元素存储进哈希表。每次添加元素时,put方法会计算元素的哈希值,并找到对应的索引位置。如果该位置为空,则新建一个节点并存入;如果不为空,则检查该节点的键与新元素的键是否相同。如果相同,则返回false,否则返回true。哈希值计算
HashMap使用 hashCode方法计算元素的哈希值,这个方法不仅考虑元素的内置hashCode,还对哈希值进行了位运算,以减少碰撞概率。存储逻辑
put方法将元素存储到哈希表中,并在链表中添加新的节点。链表的最大长度为8,超过这个数目后,链表会被转换为红黑树,以减少查找时间。树化过程
当链表长度达到8时,put方法会调用treeify方法,将链表转换为红黑树。这一过程确保了在高负载情况下的查找效率。扩容机制
当哈希表的负载因素超过75%时,resize方法会被调用,将表扩展到下一个更大的大小,以确保有足够的空间存储新增的元素。迁移节点
当表扩容时,旧表中的节点会被迁移到新表中,保持数据的完整性和一致性。通过以上机制,HashSet能够在高效的时间复杂度内完成各种集合操作,同时保持内存占用和操作的平衡性。
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