Java Set<String>的contains()为何无法匹配StringBuilder对象？

在LeetCode题目「Find Unique Binary String」的测试用例nums = ["00","01"]中，原代码错误返回了"00"，核心问题出在!currentResults.contains(currentString)这个判断条件上——明明"00"存在于Set<String>集合currentResults中，但传入StringBuilder类型的currentString时，contains方法却无法检测到它。改成!currentResults.contains(currentString.toString())后代码正常运行，原因如下：

1. 集合元素类型与传入参数类型不匹配
   currentResults是Set<String>类型，内部存储的全是String对象。而currentString是StringBuilder对象，二者属于完全不同的类型。

2. equals()方法的类型限制
   Java集合的contains方法依赖元素的equals()方法判断相等性：

• String类重写了equals()，会比较两个字符串的内容，但它的equals()方法只会接收String类型的参数——如果传入非String对象（比如StringBuilder），会直接返回false。
• StringBuilder类没有重写equals()，它继承自Object类的equals()，只会比较对象的内存引用是否相同，不会比较内容。

举个简单的例子验证：

String str = "00";
StringBuilder sb = new StringBuilder("00");
System.out.println(str.equals(sb)); // 输出false，因为参数不是String类型
System.out.println(sb.equals(str)); // 输出false，因为比较的是对象引用

所以原代码中，即使currentString的内容是"00"，但因为是StringBuilder对象，currentResults.contains(currentString)永远返回false，导致代码错误地认为"00"不在集合中，直接将其作为结果返回。而调用currentString.toString()后，得到的是一个String对象，此时contains方法会正确比较字符串内容，从而判断出该值是否存在于集合中。

原问题代码 #

List<String> results = new ArrayList<>();
Set<String> currentResults = new HashSet<>();
String finalString;
int numsLength;

public String findDifferentBinaryString(String[] nums) {
    
    for (String data: nums) {
        currentResults.add(data);
    }
    if (nums.length == 0) {
        return "";
    }
    numsLength = nums.length;
    getDFS(nums, new StringBuilder(""));
    return finalString;
}

public void getDFS(String[] nums, StringBuilder currentString) {
    if (finalString != null ) {
        return;
    }

    if (currentString.length() == numsLength && !currentResults.contains(currentString)) {
        finalString = currentString.toString();
        return;
    }

    if (currentString.length() == numsLength) return;

    for (int i = 0; i <= 1; i++) {
        currentString.append(String.valueOf(i));
        getDFS(nums,currentString);
        currentString.deleteCharAt(currentString.length() - 1);
    }
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mattsmith5