Как HashMap связан с Set'ом

HashMap хранит пары ключ–значение и предоставляет представление множества ключей через метод keySet(), который возвращает объект типа Set<K>.

При этом стандартная реализация HashSet в Java построена поверх HashMap, а не наоборот.

HashMap<K,V> — это хэш-таблица, которая хранит пары ключ–значение во внутреннем массиве Node<K,V>[]. Уникальность ключей обеспечивает сама структура хэш-таблицы: при добавлении нового элемента по уже существующему ключу значение просто перезаписывается.

Метод keySet() у HashMap возвращает объект типа Set<K>, но это не отдельный HashSet, а «представление» (view) над ключами карты. Этот Set напрямую работает с внутренней структурой HashMap: если изменить карту, меняется и множество ключей, и наоборот — удаление элемента через keySet().remove(key) удалит запись из самой HashMap.

Связь с Set особая: интерфейс Set описывает множество уникальных элементов, а keySet() даёт именно такое множество для ключей карты. Но внутри HashMap нет отдельного HashSet: и ключи, и значения лежат в одной хэш-таблице узлов Node<K,V>.

Наоборот, стандартная реализация HashSet<E> построена на базе HashMap<E,Object>. Каждый элемент множества хранится как ключ в карте, а в качестве значения используется один и тот же «фиктивный» объект (обычно константа PRESENT), потому что множеству само значение не нужно — важен только факт наличия ключа.

В итоге связь такова: HashMap предоставляет множество ключей через Set<K>-представление, а HashSet внутри реализован через HashMap, используя его механизм хэш-таблицы и уникальности ключей.