O que acontece se inserir num HashMap duas chaves com o mesmo código de hash, mas valores diferentes segundo equals?

No HashMap em Java, as chaves são armazenadas em buckets indexados pelo código de hash. Se duas chaves têm o mesmo código de hash, elas caem no mesmo bucket, mas para determinar a unicidade, o método equals é usado.

Se inserir duas chaves com o mesmo código de hash, mas que não são iguais segundo equals, o HashMap irá guardar ambas as chaves como entradas diferentes no mesmo bucket.

Exemplo:

Map<Key, String> map = new HashMap<>();
Key key1 = new Key(1); // hashCode = 42
Key key2 = new Key(2); // hashCode = 42, mas !key1.equals(key2)

map.put(key1, "value1");
map.put(key2, "value2");

System.out.println(map.size()); // 2

Portanto, o mesmo código de hash não significa chaves iguais. O HashMap primeiro procura no bucket pelo hash, e depois compara as chaves usando equals. Se equals retornar false, a chave é considerada nova e é adicionada à coleção.