在探討 HashMap 時，我們已了解「Hash」代表散列、「Map」代表映射。那麼 Set 又是什麼？從詞源上看，Set 對應數學中的「集合」概念——元素不可重複。因此 HashSet 的本質就是：以散列表（Hash Table）為底層結構，維護一個無重複元素的集合。
public class HashSet<E> extends AbstractSet<E>
implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable
HashSet 繼承 AbstractSet，實現 Set、Cloneable 與 Serializable 接口。其核心存儲容器是一個 transient HashMap<E, Object> map，鍵存放集合元素，值統一使用一個靜態常量：
private static final Object PRESENT = new Object();
這個佔位對象 PRESENT 是實現「鍵唯一、值無意義」的關鍵。
public HashSet() { map = new HashMap<>(); }
public HashSet(Collection<? extends E> c) {
map = new HashMap<>(Math.max((int)(c.size()/.75f) + 1, 16));
addAll(c);
}
初始容量取 集合大小/0.75 + 1 與 16 的較大值，避免頻繁擴容，兼顧空間效率。
public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
}
public HashSet(int initialCapacity) {
map = new HashMap<>(initialCapacity);
}
LinkedHashSet 使用）HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
}
第三個參數 dummy 僅為區分重載，實際未使用；底層改用 LinkedHashMap 以保持插入順序。
| 方法 | 實現邏輯 | 關鍵點 |
|---|---|---|
iterator() | map.keySet().iterator() | 遍歷鍵集合 |
size() | map.size() | 委託 Map |
isEmpty() | map.isEmpty() | 委託 Map |
contains(o) | map.containsKey(o) | 判斷鍵是否存在 |
add(e) | map.put(e, PRESENT) == null | 首次放入返回 null，表示添加成功 |
remove(o) | map.remove(o) == PRESENT | 刪除鍵並比對值是否為佔位對象 |
clear() | map.clear() | 清空底層 Map |
public Object clone() {
HashSet<E> newSet = (HashSet<E>) super.clone();
newSet.map = (HashMap<E, Object>) map.clone(); // 僅克隆 Map 結構，元素共享
return newSet;
}
僅序列化 鍵（元素），值 PRESENT 固定不需存儲。反序列化時根據 instanceof LinkedHashSet 決定重建 HashMap 或 LinkedHashMap。
public Spliterator<E> spliterator() {
return new HashMap.KeySpliterator<>(map, 0, -1, 0, 0);
}
Spliterator（可分割迭代器）支援並行遍歷，將元素分批交由多線程處理，提升大數據集吞吐量。
HashSet 實際上是對 HashMap 的一層薄封裝：將元素作為 Key，固定對象作為 Value，從而以「映射」實現「集合」的數學語義。理解這一點，便能貫通其所有操作的本質。
