Каким образом происходит поиск элемента внутри структуры HashSet и какова его временная сложность?

HashSet основан на хеш-таблице. При поиске элемента сначала вычисляется его хеш-код, затем определяется индекс корзины (бакета) в массиве. После этого происходит поиск элемента внутри этой корзины, обычно через сравнение equals. Временная сложность поиска в HashSet в среднем составляет O(1), то есть константное время, при условии равномерного распределения хешей и небольшой коллизии.