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HashSet vs HashMap 核心區別一覽：底層結構、去重邏輯、使用場景全對比

編輯：Java 相關知識

核心區別表

維度	HashSet	HashMap
實現接口	`Set`	`Map`
存儲結構	鍵值對，值固定為 PRESENT 對象	鍵值對，鍵值任意
去重依據	鍵（元素本身）	鍵
允許 null	單個 null 元素	單個 null 鍵，多個 null 值
添加方法	`add(E e)` → 返回 boolean	`put(K, V)` → 返回舊值
遍歷方式	Iterator / for-each	keySet / entrySet / values
線程安全	非安全	非安全
典型場景	去重集合、成員資格測試	鍵值映射、緩存、索引

本質關係：HashSet 內部封裝 HashMap

public class HashSet<E> extends AbstractSet<E> implements Set<E>, Cloneable, Serializable {
    private transient HashMap<E, Object> map;
    private static final Object PRESENT = new Object();

    public HashSet() { map = new HashMap<>(); }

    public boolean add(E e) { return map.put(e, PRESENT) == null; }
    public boolean contains(Object o) { return map.containsKey(o); }
    public boolean remove(Object o) { return map.remove(o) == PRESENT; }
    public Iterator<E> iterator() { return map.keySet().iterator(); }
    public int size() { return map.size(); }
    // ... 其他方法均委託 map
}

去重機制深度解析

兩者均依賴 hashCode() 定位桶位，equals() 比較鍵是否相等。

HashSet：元素即鍵，add(e) 時若鍵已存在（hashCode 相等且 equals 為 true），put 返回舊值非 null，add 返回 false → 去重成功。
HashMap：put(k, v) 若鍵已存在，覆蓋舊值並返回舊值；鍵不存在返回 null。

自定義對象作鍵/元素的鐵律

class Person {
    String name; int age;
    // 必須重寫 hashCode() 和 equals()，且保持一致
    @Override public boolean equals(Object o) { ... }
    @Override public int hashCode() { return Objects.hash(name, age); }
}

否則：HashSet 無法去重，HashMap 無法正確查找。

選型指南

需要唯一值集合、頻繁 contains 判斷 → HashSet
需要鍵值映射、按鍵取值、緩存 → HashMap
需要有序去重 → LinkedHashSet / LinkedHashMap
需要排序去重 → TreeSet / TreeMap
多線程環境 → Collections.synchronizedSet/Map 或 ConcurrentHashMap / CopyOnWriteArraySet