Codice hash di ArrayList che si contiene come elemento

Possiamo trovare il hashcodedi a listche si contiene come element?

So che questa è una cattiva pratica, ma è quello che ha chiesto l'intervistatore.

Quando ho eseguito il seguente codice genera un StackOverflowError:

public class Main {
    public static void main(String args[]) {
        ArrayList<ArrayList> a = new ArrayList();
        a.add(a);
        a.hashCode();
    }
}

Ora qui ho due domande:

1. Perché c'è un StackOverflowError?
2. È possibile trovare il codice hash in questo modo?

Il codice hash per Listimplementazioni conformi è stato specificato nell'interfaccia :

Restituisce il valore del codice hash per questo elenco. Il codice hash di un elenco è definito come il risultato del seguente calcolo:

 int hashCode = 1;
 for (E e : list)
     hashCode = 31*hashCode + (e==null ? 0 : e.hashCode());

Ciò garantisce che ciò list1.equals(list2)implica che list1.hashCode()==list2.hashCode()per due elenchi list1e list2, come richiesto dal contratto generale di Object.hashCode().

Ciò non richiede che l'implementazione sia esattamente così (vedi Come calcolare il codice hash per un flusso allo stesso modo di List.hashCode () per un'alternativa), ma il codice hash corretto per un elenco contenente solo se stesso sarebbe essere un numero per il quale x == 31 + xdeve essere true, in altre parole, è impossibile calcolare un numero conforme.

Scopri l'implementazione scheletrica del hashCodemetodo in AbstractListclasse.

public int hashCode() {
    int hashCode = 1;
    for (E e : this)
        hashCode = 31*hashCode + (e==null ? 0 : e.hashCode());
    return hashCode;
}

Per ogni elemento nell'elenco, questo chiama hashCode. Nel tuo elenco di casi ha se stesso come unico elemento. Ora questa chiamata non finisce mai. Il metodo si chiama ricorsivamente e la ricorsione continua a girare fino a quando non incontra il StackOverflowError. Quindi non puoi trovare in hashCodequesto modo.

Hai definito un elenco (patologico) che contiene se stesso.

Perché c'è StackOverflowError?

Secondo il javadocs (cioè la specifica), l'hashcode di a Listè definito in funzione dell'hashcode di ciascuno dei suoi elementi. Dice:

"Il codice hash di un elenco è definito come il risultato del seguente calcolo:"

int hashCode = 1;
    for (E e : list)
         hashCode = 31*hashCode + (e==null ? 0 : e.hashCode());

Quindi per calcolare l'hashcode di a, devi prima calcolare l'hashcode di a. Questo è infinitamente ricorsivo e porta rapidamente a un overflow dello stack.

È possibile trovare il codice hash in questo modo?

No. Se consideri la specifica algoritmica sopra in termini matematici, l'hashcode di un Listche contiene se stesso è una funzione non calcolabile . Non è possibile calcolarlo in questo modo (usando l'algoritmo sopra) o in altro modo .

No, la documentazione ha una risposta

La documentazione della struttura dell'elenco afferma esplicitamente:

Nota: anche se è consentito che gli elenchi si contengano come elementi, si consiglia estrema cautela: i metodi equals e hashCode non sono più ben definiti in tale elenco.

Non c'è molto altro da dire oltre a questo: secondo la specifica Java, non sarai in grado di calcolare hashCode per un elenco che contiene se stesso; altre risposte spiegano in dettaglio perché è così, ma il punto è che è noto e intenzionale.

La risposta di Ravindra fornisce una buona spiegazione per il punto 1. Per commentare la domanda 2:

È possibile trovare il codice hash in questo modo?

Qualcosa è circolare qui. Almeno uno di questi 2 deve essere sbagliato nel contesto di questo errore di overflow dello stack:

• che il codice hash dell'elenco deve tenere conto di quelli dei suoi elementi
• che è giusto che un elenco sia il suo elemento

Ora, poiché abbiamo a che fare con un ArrayList, il primo punto è stato risolto. In altre parole, forse hai bisogno di un'implementazione diversa per poter calcolare in modo significativo un codice hash di un elenco ricorsivo ... Si potrebbe estendere ArrayListe saltare l'aggiunta dei codici hash degli elementi, qualcosa di simile

for (E e : this)
  if(e == this) continue; //contrived rules
  hashCode = 31*hashCode + (e==null ? 0 : e.hashCode());

Usando una tale classe invece di ArrayList, potresti.

Con ArrayList, il secondo punto è sbagliato. Quindi se l'intervistatore intendesse "È possibile trovare il codice hash in questo modo (con un elenco di array)?" , quindi la risposta è no, perché è assurdo.

Perché quando chiami la stessa funzione con dalla stessa funzione, creerà una condizione di ricorsione che non finisce mai. E per impedire questa operazione tornerà JAVAjava.lang.StackOverflowError

Di seguito è riportato un codice di esempio che spiega uno scenario simile:

public class RefTest {

    public static void main(String... strings) {
        RefTest rf = new RefTest();
        rf.message(message("test"));
    }

    public static String message2(String s){
        return message(s);
    }

    public static String message(String s){
        return message2(s);
    }

}