В Java структура данных HashMap гарантирует уникальность ключей за счёт использования методов hashCode() и equals() ключевых объектов. При добавлении пары ключ-значение HashMap вычисляет хэш-код ключа, чтобы определить корзину (bucket), где хранить элемент. Если в корзине уже есть элемент с таким же хэш-кодом, вызывается метод equals() для проверки равенства ключей.

Чтобы гарантировать уникальность ключей, необходимо:

Правильно переопределить методы hashCode() и equals() в классе ключа, чтобы объекты, считающиеся равными, имели одинаковый хэш-код.
Избегать мутабельности ключей после помещения их в HashMap, так как изменение состояния ключа может нарушить корректность поиска.

Пример:

class Key {
    private final int id;

    public Key(int id) {
        this.id = id;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Integer.hashCode(id);
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj) return true;
        if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false;
        Key other = (Key) obj;
        return this.id == other.id;
    }
}

HashMap<Key, String> map = new HashMap<>();
map.put(new Key(1), "value1");
map.put(new Key(1), "value2"); // перезапишет значение для ключа с id=1

Каким образом можно гарантировать уникальность ключей при использовании структуры данных HashMap?