面试题：Java中Set集合如何实现数据唯一性校验

Question

在Java中，Set集合常用于数据唯一性校验，请描述Set集合实现数据唯一性的原理，并举例说明如何使用HashSet进行一组整数的唯一性校验，同时阐述HashSet在判断元素是否重复时，底层依赖的关键方法。

Answer 1

Set集合实现数据唯一性的原理

Set集合是基于对象的hashCode值和equals方法来实现数据唯一性的。当向Set集合中添加元素时，首先会调用该元素的hashCode方法获取其哈希码，通过哈希码计算出元素在集合中的存储位置。如果该位置没有其他元素，那么直接将元素添加进去；如果该位置已有元素，就会调用新元素与已有元素的equals方法进行比较，如果equals方法返回true，则认为这两个元素是重复的，不会将新元素添加进去；如果equals方法返回false，则会在该位置以链表或其他方式存储新元素（对于哈希表实现的Set集合，如HashSet）。

使用HashSet进行一组整数的唯一性校验示例

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class IntegerUniquenessCheck {
    public static void main(String[] args) {
        Set<Integer> set = new HashSet<>();
        int[] numbers = {1, 2, 3, 2, 4, 3};

        for (int number : numbers) {
            boolean added = set.add(number);
            if (!added) {
                System.out.println(number + " 是重复的元素");
            }
        }

        System.out.println("唯一的元素集合: " + set);
    }
}

在上述代码中，创建了一个HashSet，遍历整数数组，使用add方法向HashSet中添加元素。如果add方法返回false，说明该元素是重复的。

HashSet在判断元素是否重复时底层依赖的关键方法

1. hashCode方法：用于获取对象的哈希码，该哈希码用于在哈希表中确定元素的存储位置。不同对象的哈希码尽可能不同，以减少哈希冲突。
2. equals方法：当两个对象的哈希码相同时（即发生哈希冲突），会调用equals方法来判断这两个对象是否相等。如果equals方法返回true，则认为这两个对象是重复的。在自定义类作为HashSet元素时，需要重写hashCode和equals方法，以确保唯一性判断的正确性。