简要总结 HashSet 和 HashMap（Java）

一、基本概念

HashSet

定义：只存储值（元素）的集合
特点：不允许重复元素，无序
底层实现：基于 HashMap 实现

HashMap

定义：存储键值对（key-value）的映射
特点：key 不允许重复，value 可以重复
底层实现：数组 + 链表/红黑树

二、常用操作

HashSet 常用方法

java 复制代码

Set<String> set = new HashSet<>();
set.add("apple");           // 添加元素
set.contains("apple");      // 判断是否存在
set.remove("apple");        // 删除元素
set.size();                 // 获取大小
set.isEmpty();              // 判断是否为空
set.clear();                // 清空

HashMap 常用方法

java 复制代码

Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("apple", 1);        // 添加/更新
map.get("apple");           // 获取值
map.containsKey("apple");   // 判断key是否存在
map.remove("apple");        // 删除
map.size();                 // 获取大小
map.keySet();               // 获取所有key
map.values();               // 获取所有value
map.entrySet();             // 获取所有键值对

三、时间复杂度

HashSet

添加/查找/删除：O(1) 平均，O(n) 最坏

HashMap

添加/查找/删除：O(1) 平均，O(n) 最坏

四、使用场景

HashSet 适用场景

去重：去除重复元素

快速查找：判断元素是否存在

记录访问过的节点：如检测链表环

HashMap 适用场景

计数：统计元素出现次数

缓存：key-value 缓存

索引：快速根据 key 查找 value

两数之和：快速查找目标值

五、实际应用示例

HashSet 示例

java 复制代码

//去重
Set<Integer>set=new HashSet<>();
for(int num:arr){
    set.add(num); //自动去重
}
//检测链表环
Set<ListNode>visited =new HashSet<>();
while(node!=null){
    if(visited.contains(node)){
        return true; 
}
    visited.add(node);
    node=node.next;
}

HashMap 示例

java 复制代码

//计数
Map<String,Integer> count=new HashMap();
for(String word:words){
    count.put(word,getOrDefault(word,0)+1);
}

关键方法：

count.getOrDefault(word, 0)：获取 word 对应的值，不存在返回 0

count.put(word, newCount)：存入或更新 word 的计数

执行过程：

words = $"apple", "banana", "apple"$

第1次：apple

getOrDefault("apple", 0) = 0（不存在）

put("apple", 0 + 1) → count = {apple=1}

第2次：banana

getOrDefault("banana", 0) = 0

put("banana", 0 + 1) → count = {apple=1, banana=1}

第3次：apple

getOrDefault("apple", 0) = 1（已存在）

put("apple", 1 + 1) → count = {apple=2, banana=1}

java 复制代码

public int[] towSum(int[]nums,int target){
    Map<Integer,Integer>map=new HashMap<>();
    for(int i=0;i<nums.length;i++){
        int need=target-nums[i];
    }
    if(map.containKey(need)){
        int index1=map.get(need); //之前遇到的数的索引
        int index2=i;            //当前数的索引
        int [] result=new int[2];
        result[0]=index1;
        result[1]=index2;
        return result;
    }
    //没找到，把当前数和索引存入map
    map.put(nums[i],i);        

}

六、注意事项

equals 和 hashCode：自定义类作为 key 或元素时，必须重写

null 值：都允许一个 null 值

线程安全：都不是线程安全的

初始容量：默认 16，负载因子 0.75

遍历顺序：不保证顺序

七、总结对比表

特性	HashSet	HashMap
存储内容	值（元素）	键值对
重复性	不允许重复	key 不允许重复
时间复杂度	O(1) 平均	O(1) 平均
主要用途	去重、查找	映射、计数
常用方法	add, contains, remove	put, get, containsKey