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HashSet底層存儲元素的源碼分析

false res pin 支持 哈希表 nod 一個 tin IE

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此類實現 Set 接口,由哈希表(實際上是一個 HashMap 實例)支持。它不保證 set 的叠代順序;特別是它不保證該順序恒久不變。此類允許使用 null 元素。

HashSet<String> set = new HashSet<String>();
set.add("abc");

 1      private transient HashMap<E,Object> map;
 2     /**
 7      * Constructs a new, empty set; the backing <tt>HashMap</tt> instance has
8 * default initial capacity (16) and load factor (0.75). 9 */ 10 public HashSet() { 11 map = new HashMap<>(); 12 }

點擊

HashSet

進入 看Hash源碼,證明 它確實是 由一個 HashMap 實例支持。

眾所周知,set是無序,不重復的。那麽它是如何保證元素唯一性的呢?

先看源碼。點擊 add方法進入。

public boolean add(E e) {
        return map.put(e, PRESENT)==null
; }
public V put(K key, V value) {
        return putVal(hash(key), key, value, false, true);
    }
 1 final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
 2                    boolean evict) {
 3         Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
 4         if ((tab = table) == null
|| (n = tab.length) == 0) 5 n = (tab = resize()).length; 6 if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) 7 tab[i] = newNode(hash, key, value, null); 8 else { 9 Node<K,V> e; K k; 10 if (p.hash == hash && 11 ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) 12 e = p; 13 else if (p instanceof TreeNode) 14 e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value); 15 else { 16 for (int binCount = 0; ; ++binCount) { 17 if ((e = p.next) == null) { 18 p.next = newNode(hash, key, value, null); 19 if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st 20 treeifyBin(tab, hash); 21 break; 22 } 23 if (e.hash == hash && 24 ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) 25 break; 26 p = e; 27 } 28 } 29 if (e != null) { // existing mapping for key 30 V oldValue = e.value; 31 if (!onlyIfAbsent || oldValue == null) 32 e.value = value; 33 afterNodeAccess(e); 34 return oldValue; 35 } 36 } 37 ++modCount; 38 if (++size > threshold) 39 resize(); 40 afterNodeInsertion(evict); 41 return null; 42 }
1 static final int hash(Object key) {
2         int h;
3         return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
4     }

通過以上源碼,可以發現為保證唯一性。

1.將傳入的元素進行hashCode方法調用,得到該元素的hash值。拿到hash值還需要和數組的長度進行運算,獲取元素存儲的下標值。

獲取元素存儲的下標值,嘗試將傳入的元素存儲到對應的下標中。

2.如果計算出來的下標中,不存在元素,則直接存儲。否則執行第3步的equals方法。

3.如果存儲對象的equals方法返回true,說明是一樣的,所以不存。如果返回false,說明不一樣,要存儲起來。

4.使用“單鏈表”將存儲數據鏈接起來。

那麽單鏈表是什麽樣子的代碼呢?

Node<K,V> next; 這就是單鏈表的數據結構
 1  static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
 2         final int hash;
 3         final K key;
 4         V value;
 5         Node<K,V> next;
 6 
 7         Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
 8             this.hash = hash;
 9             this.key = key;
10             this.value = value;
11             this.next = next;
12         }
13 
14         public final K getKey()        { return key; }
15         public final V getValue()      { return value; }
16         public final String toString() { return key + "=" + value; }
17 
18         public final int hashCode() {
19             return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);
20         }
21 
22         public final V setValue(V newValue) {
23             V oldValue = value;
24             value = newValue;
25             return oldValue;
26         }
27 
28         public final boolean equals(Object o) {
29             if (o == this)
30                 return true;
31             if (o instanceof Map.Entry) {
32                 Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o;
33                 if (Objects.equals(key, e.getKey()) &&
34                     Objects.equals(value, e.getValue()))
35                     return true;
36             }
37             return false;
38         }
39     }

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這個就是hashSet的存儲圖。其中紅色的線就是鏈表線。

這個單鏈表具體長這樣的:

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最後結論:HashSet底層依賴HashMap來實現。使用Node數組與單鏈表來實現元素的存儲。

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