Código hash de ArrayList que se contiene a sí mismo como elemento

¿Podemos encontrar el hashcodede un listque se contiene como element?

Sé que esta es una mala práctica, pero esto es lo que preguntó el entrevistador.

Cuando ejecuté el siguiente código arroja un StackOverflowError:

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

Ahora aquí tengo dos preguntas:

1. ¿Por qué hay un StackOverflowError?
2. ¿Es posible encontrar el código hash de esta manera?

El código hash para Listimplementaciones conformes se ha especificado en la interfaz :

Devuelve el valor del código hash para esta lista. El código hash de una lista se define como el resultado del siguiente cálculo:

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

Esto asegura que eso list1.equals(list2)implica que list1.hashCode()==list2.hashCode()para cualquiera de las dos listas, list1y list2, según lo requerido por el contrato general de Object.hashCode().

Esto no requiere que la implementación se vea exactamente así (consulte Cómo calcular el código hash para una secuencia de la misma manera que List.hashCode () para una alternativa), pero el código hash correcto para una lista que solo se contiene ser un número para el cual x == 31 + xdebe ser true, en otras palabras, es imposible calcular un número conforme.

Echa un vistazo a la implementación esquelética del hashCodemétodo en AbstractListclase.

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

Para cada elemento de la lista, esto llama hashCode. En su caso, la lista se tiene como único elemento. Ahora esta llamada nunca termina. El método se llama a sí mismo de forma recursiva y la recursión se sigue enrollando hasta que encuentra el StackOverflowError. Entonces no puedes encontrar el hashCodecamino de esta manera.

Ha definido una lista (patológica) que se contiene a sí misma.

¿Por qué hay StackOverflowError?

Según los javadocs (es decir, la especificación), el código hash de a Listse define como una función del código hash de cada uno de sus elementos. Dice:

"El código hash de una lista se define como el resultado del siguiente cálculo:"

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

Entonces, para calcular el código hash de a, primero debes calcular el código hash de a. Eso es infinitamente recursivo y conduce rápidamente a un desbordamiento de pila.

¿Es posible encontrar código hash de esta manera?

No. Si considera la especificación algorítmica anterior en términos matemáticos, el código hash de un Listque se contiene es una función no computable . No es posible calcularlo de esta manera (usando el algoritmo anterior) ni de ninguna otra manera .

No, la documentación tiene una respuesta.

La documentación de la estructura de la Lista establece explícitamente:

Nota: Si bien es permisible que las listas se contengan a sí mismas como elementos, se recomienda precaución extrema: los métodos igual y hashCode ya no están bien definidos en dicha lista.

No hay mucho más que decir más allá de eso: según la especificación de Java, no podrá calcular hashCode para una lista que se contiene a sí misma; otras respuestas entran en detalles por qué es así, pero el punto es que es conocido e intencional.

La respuesta de Ravindra da una buena explicación para el punto 1. Para comentar sobre la pregunta 2:

¿Es posible encontrar código hash de esta manera?

Algo es circular aquí. Al menos uno de estos 2 debe estar equivocado en el contexto de este error de desbordamiento de pila:

• que el código hash de la lista debe tener en cuenta los de sus elementos
• que está bien que una lista sea su propio elemento

Ahora, debido a que estamos tratando con un ArrayList, el primer punto es fijo. En otras palabras, tal vez necesite una implementación diferente para poder calcular significativamente un código hash de una lista recursiva ... Se podría extender ArrayListy omitir la adición de códigos hash de elementos, algo así como

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

Usando tal clase en lugar de ArrayList, podrías.

Con ArrayList, el segundo punto está mal. Entonces, si el entrevistador quería decir "¿Es posible encontrar código hash de esta manera (con una lista de matriz)?" , entonces la respuesta es no, porque eso es absurdo.

Porque cuando llamas a la misma función con la misma función, creará una condición de recursión que nunca termina. Y para evitar esta operación JAVA regresarájava.lang.StackOverflowError

A continuación se muestra un código de ejemplo que explica un escenario similar:

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);
    }

}