Código hash de ArrayList que se contém como elemento

Podemos encontrar o hashcodede a listque se contém como element?

Sei que é uma prática ruim, mas foi o que o entrevistador perguntou.

Quando executei o seguinte código, ele lança um StackOverflowError:

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

Agora, aqui tenho duas perguntas:

1. Por que existe um StackOverflowError?
2. É possível encontrar o código hash dessa maneira?

O código de hash para Listimplementações em conformidade foi especificado na interface :

Retorna o valor do código de hash para esta lista. O código hash de uma lista é definido para ser o resultado do seguinte cálculo:

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

Isso garante que isso list1.equals(list2)implica list1.hashCode()==list2.hashCode()em duas listas list1e list2, conforme exigido pelo contrato geral de Object.hashCode().

Isso não exige que a implementação seja exatamente assim (consulte Como calcular o código de hash para um fluxo da mesma maneira que List.hashCode () para uma alternativa), mas o código de hash correto para uma lista que apenas se contenha um número para o qual x == 31 + xdeve ser true, em outras palavras, é impossível calcular um número em conformidade.

Confira a implementação esquelética do hashCodemétodo na AbstractListclasse.

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

Para cada elemento da lista, isso chama hashCode. No seu caso, a lista tem como elemento único. Agora essa ligação nunca termina. O método chama a si próprio recursivamente e a recursão continua girando até encontrar o StackOverflowError. Então você não pode encontrar hashCodedesta maneira.

Você definiu uma lista (patológica) que se contém.

Por que existe StackOverflowError?

De acordo com os javadocs (ou seja, a especificação), o código de hash de a Listé definido como uma função do código de hash de cada um de seus elementos. Diz:

"O código de hash de uma lista é definido como o resultado do seguinte cálculo:"

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

Portanto, para calcular o hashcode de a, você primeiro calcula o hashcode de a. Isso é infinitamente recursivo e leva rapidamente a um estouro de pilha.

É possível encontrar o código hash dessa maneira?

Não. Se você considerar a especificação algorítmica acima em termos matemáticos, o código hash de a Listque se contém é uma função não computável . Não é possível computá-lo dessa maneira (usando o algoritmo acima) ou de qualquer outra maneira .

Não, a documentação tem uma resposta

A documentação da estrutura da lista declara explicitamente:

Nota: Embora seja permitido que as listas se contenham como elementos, recomenda-se extrema cautela: os métodos equals e hashCode não estão mais bem definidos nessa lista.

Não há muito mais a dizer além disso - de acordo com a especificação Java, você não poderá calcular o hashCode para uma lista que se contenha; outras respostas entram em detalhes por que é assim, mas o ponto é que é conhecido e intencional.

A resposta de Ravindra dá uma boa explicação para o ponto 1. Para comentar a pergunta 2:

É possível encontrar o código hash dessa maneira?

Algo é circular aqui. Pelo menos um desses 2 deve estar errado no contexto desse erro de estouro de pilha:

• que o código hash da lista deve levar em consideração os elementos
• que não há problema em uma lista ser seu próprio elemento

Agora, porque estamos lidando com um ArrayList, o primeiro ponto é fixo. Em outras palavras, talvez você precise de uma implementação diferente para poder calcular significativamente um código de hash de uma lista recursiva ... Pode-se estender ArrayListe pular a adição dos códigos de hash dos elementos, algo como

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

Usando essa classe em vez de ArrayList, você poderia.

Com ArrayList, o segundo ponto está errado. Portanto, se o entrevistador quis dizer "É possível encontrar o código hash dessa maneira (com uma lista de matrizes)?" , então a resposta é não, porque isso é um absurdo.

Porque quando você chama a mesma função com a mesma função, ela cria uma condição de recursão que nunca termina. E para impedir esta operação, o JAVA retornarájava.lang.StackOverflowError

Abaixo está um código de exemplo que explica o cenário semelhante:

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);
    }

}