眾所周知，集合是定義明確的不同物件的集合。集合的每個成員稱為集合的元素。因此，換句話說，我們可以說一個集合永遠不會包含重複的元素。但是如何在Java Set介面中實現的類（例如HashSet，LinkedHashSet，TreeSet等）實現這種唯一性。在本文中，我們將討論這種獨特性背後的隱藏真理。

HashSet如何在Java內部工作？

讓我們看看下面這個程式的輸出中有哪些元素是重複的。

// Java program to demonstrate 
// internal working of HashSet 

import java.util.HashSet; 

class Test 
{     
    
 
public static void main(String args[]) 
    { 
        // creating a HashSet 
        HashSet hs = new HashSet(); 
        
        // adding elements to hashset 
        // using add() method 
        boolean b1 = hs.add("Geeks"); 
        boolean b2 = hs.add("GeeksforGeeks"); 
        
        // adding duplicate element 
 

        boolean b3 = hs.add("Geeks"); 
        
        // printing b1, b2, b3 
        System.out.println("b1 = "+b1); 
        System.out.println("b2 = "+b2); 
        System.out.println("b3 = "+b3); 
        
        // printing all elements of hashset 
        System.out.println(hs); 
            
    } 
} 
 

輸出：

b1 = true
b2 = true
b3 = false
[GeeksforGeeks, Geeks]

現在從輸出中可以清楚地看到，當我們嘗試使用add()方法新增相同的元素時，則返回false，元素未新增到hashset中，因為它已經存在。現在問題來了，怎麼做add()方法檢查集合是否已包含指定元素。如果我們仔細看看add()方法就會發現它定義了HashSet類中的預設建構函式。

// predefined HashSet class
public class HashSet
{
    // A HashMap object 
    private transient HashMap map;

    // A Dummy value(PRESENT) to associate with an Object in the Map
    private static final Object PRESENT = new Object();
    
    // default constructor of HashSet class
    // It creates a HashMap by calling 
    // default constructor of HashMap class
    public HashSet() {
        map = new HashMap<>();
    }

    // add method 
    // it calls put() method on map object
    // and then compares it's return value with null
    public boolean add(E e) {
        return map.put(e, PRESENT)==null;
    }
 
    // Other methods in Hash Set
}

現在可以看到，每當我們建立一個HashSet時，它在內部建立一個HashMap，如果我們使用add()方法，它實際上呼叫了HashMap的put()方法，key為我們要設定的值，value為一個常量物件“PRESENT”，所以我們可知HashSet通過內部的HashMap儲存唯一的值。

那麼問題來了？HashMap的put()方法內部是怎麼實現的呢？

我們知道HashMap每個key都是獨一無二的，put(key,value)方法，則返回與鍵關聯的上一個值，或者null如果沒有鍵的對映。因此，在HashSet的add()方法中，我們使用null檢查map.put(key,value)方法的返回值。

1. 如果map.put(key,value)返回null，則語句“map.put(e,PRESENT)==null”返回true，元素被新增到HashSet(內部HashMap)。
2. 如果map.put(key,value)返回key對應的value，那麼語句“map.put(e,PRESENT)==null”將返回false,元素未新增到HashSet(內部HashMap)。