Что такое HashSet в Java?

HashSet - это реализация интерфейса Set, которая использует хэш-таблицу для хранения элементов.

Ключевые особенности:

• Неупорядоченность: Элементы не хранятся в определенном порядке. Порядок итерации может меняться.
• Отсутствие дубликатов: Не позволяет хранить повторяющиеся элементы. При добавлении существующего элемента, операция не влияет на множество.
• Производительность: Операции добавления, удаления и поиска элемента выполняются в среднем за константное время (O(1)), при условии хорошей хэш-функции. В худшем случае (сильные коллизии) производительность может деградировать до O(n).
• null-элемент: Может содержать один элемент null.
• Потокобезопасность: По умолчанию не является потокобезопасным. Для многопоточной среды можно использовать Collections.synchronizedSet(new HashSet<E>()) или ConcurrentHashMap.newKeySet().

Внутренне HashSet использует экземпляр HashMap, где элементы множества являются ключами, а в качестве значений используется фиктивный объект-заглушка (по сути, любой объект, игнорируемый HashSet).

При добавлении элемента e, вызывается метод hashCode() элемента, чтобы определить корзину в хэш-таблице. Затем в этой корзине сравнивается элемент с уже существующими с помощью метода equals(). Если элемент уже существует (оба хэш-кода равны и equals возвращает true), элемент не добавляется.

Пример использования:

// Создание HashSet
HashSet<String> fruits = new HashSet<>();

// Добавление элементов
fruits.add("Apple");
fruits.add("Banana");
fruits.add("Orange");
fruits.add("Apple"); // Дубликат, не добавится

// Проверка наличия элемента
boolean hasBanana = fruits.contains("Banana"); // true

// Удаление элемента
fruits.remove("Orange");

// Итерация по элементам
for (String fruit : fruits) {
    System.out.println(fruit); // Порядок может быть произвольным
}