有關java中的hashCode問題

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1. HashSet集合儲存資料的結構（雜湊表）1.1 什麼是雜湊表？

雜湊表底層使用的也是數組機制，數組中也存放對象，而這些對象往數組中存放時的位置比較特殊，當需要把這些對象給數組中存放時，那麼會根據這些對象的特有資料結合相應的演算法，計算出這個對象在數組中的位置，然後把這個對象存放在數組中。而這樣的數組就稱為雜湊數組，即就是雜湊表。

1.2 雜湊表儲存資料結構原理

當向雜湊表中存放元素時，需要根據元素的特有資料結合相應的演算法，這個演算法其實就是Object類中的hashCode方法。由於任何對象都是Object類的子類，所以任何對象也擁有這個方法。即就是在給雜湊表中存放對象時，會調用對象的hashCode方法，算出對象在表中的存放位置，這裡需要注意，如果兩個對象hashCode方法算出結果一樣，這樣現象稱為雜湊衝突，這時會調用對象的equals方法，比較這兩個對象是不是同一個對象，如果equals方法返回的是true，那麼就不會把第二個對象存放在雜湊表中，如果返回的是false，就會把這個值存放在雜湊表中。

1.3 雜湊表儲存資料結構原理圖

2. hash

hash是散列的意思，就是把任意長度的輸入，通過散列演算法變換成固定長度的輸出，該輸出就是散列值。關於散列值，有以下幾個關鍵結論：

1. 如果散列表中存在和散列原始輸入K相等的記錄，那麼K必定在f(K)的儲存位置上

2. 不同關鍵字經過散列演算法變換後可能得到同一個散列地址，這種現象稱為碰撞

3. 如果兩個hash值不同（前提是同一hash演算法），那麼這兩個hash值對應的原始輸入必定不同

3. hashCode

1. hashCode的存在主要是為了尋找的快捷性，hashCode是用來在散列儲存結構中確定對象的儲存地址的

2. 如果兩個對象equals相等，那麼這兩個對象的hashCode一定也相同

3. 如果對象的equals方法被重寫，那麼對象的hashCode方法也盡量重寫

4. 如果兩個對象的hashCode相同，不代表兩個對象就相同，只能說明這兩個對象在散列儲存結構中，存放於同一個位置

5. 如果根據equals方法，兩個對象不相等，那麼對這兩個對象中的任一對象上調用 hashCode 方法不一定產生不同的整數結果。但是，程式員應該意識到，為不相等的對象產生不同整數結果可以提高雜湊表的效能。

4. hashCode作用

我們知道Set裡面的元素是不可以重複的，那麼如何做到？

Set是根據equals()方法來判斷兩個元素是否相等的。比方說Set裡面已經有1000個元素了，那麼第1001個元素進來的時候，最多可能調用1000次equals方法，如果equals方法寫得複雜，對比的東西特別多，那麼效率會大大降低。使用HashCode就不一樣了，比方說HashSet，底層是基於HashMap實現的，先通過HashCode取一個模，這樣一下子就固定到某個位置了，如果這個位置上沒有元素，那麼就可以肯定HashSet中必定沒有和新添加的元素equals的元素，就可以直接存放了，都不需要比較；如果這個位置上有元素了，逐一比較，比較的時候先比較HashCode，HashCode都不同接下去都不用比了，肯定不一樣，HashCode相等，再equals比較，沒有相同的元素就存，有相同的元素就不存。如果原來的Set裡面有相同的元素，只要HashCode的產生方式定義得好（不重複），不管Set裡面原來有多少元素，只需要執行一次的equals就可以了。這樣一來，實際調用equals方法的次數大大降低，提高了效率。

5. HashSet儲存JavaAPI中的類型元素

給HashSet中儲存JavaAPI中提供的類型元素時，不需要重寫元素的hashCode和equals方法，因為這兩個方法，在JavaAPI的每個類中已經重寫完畢，如String類、Integer類等。

舉個栗子:

public class HashSetDemo {    public static void main(String[] args) {        //建立HashSet對象        HashSet<String> hs = new HashSet<String>();        //給集合中添加自訂對象        hs.add("zhangsan");        hs.add("lisi");        hs.add("wangwu");        hs.add("zhangsan");        //取出集合中的每個元素        Iterator<String> it = hs.iterator();        while(it.hasNext()){            String s = it.next();            System.out.println(s);        }    }}

輸出結果：

wangwu
lisi
zhangsan

6. HashSet儲存自訂類型元素

給HashSet中存放自訂類型元素時，需要重寫對象中的hashCode和equals方法，建立自己的比較方式，才能保證HashSet集合中的對象唯一

舉個栗子：

自訂Student類

public class Student {    private String name;    private int age;    public Student(String name, int age) {        super();        this.name = name;        this.age = age;    }    public String getName() {        return name;    }    public void setName(String name) {        this.name = name;    }    public int getAge() {        return age;    }    public void setAge(int age) {        this.age = age;    }    @Override    public String toString() {        return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";    }    @Override    public int hashCode() {        final int prime = 31;        int result = 1;        result = prime * result + age;        result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());        return result;    }    @Override    public boolean equals(Object obj) {        if (this == obj)            return true;        if(!(obj instanceof Student)){            System.out.println("類型錯誤");            return false;        }        Student other = (Student) obj;        return this.age ==  other.age && this.name.equals(other.name);    }}

建立HashSet集合，儲存Student對象

public class HashSetDemo {    public static void main(String[] args) {        //建立HashSet對象        HashSet<Student> hs = new<Student> HashSet();        //給集合中添加自訂對象        hs.add(new Student("zhangsan",21));        hs.add(new Student("lisi",22));        hs.add(new Student("wangwu",23));        hs.add(new Student("zhangsan",21));        //取出集合中的每個元素        Iterator it = hs.iterator();        while(it.hasNext()){            Student s = (Student)it.next();            System.out.println(s);        }    }}

輸出結果：

Student [name=lisi, age=22]
Student [name=zhangsan, age=21]
Student [name=wangwu, age=23]

7. 寫在後面

保證HashSet集合元素的唯一，其實就是根據對象的hashCode和equals方法來決定的。如果我們往集合中存放自訂的對象，那麼保證其唯一，就必須重寫hashCode和equals方法建立屬於當前對象的比較方式。

有關java中的hashCode問題