Является ли время поиска элемента в HashSet всегда одинаковым независимо от размера набора?

Время поиска элемента в HashSet в Java в среднем считается константным — O(1), то есть не зависит от размера набора. Это достигается за счёт использования хеш-таблицы, где элемент находится по хеш-коду.

Однако на практике время поиска может варьироваться из-за коллизий хешей, когда несколько элементов попадают в одну корзину (bucket). В таких случаях поиск внутри корзины может быть линейным по числу элементов в ней.

С появлением Java 8, если в одной корзине слишком много элементов, они хранятся в виде сбалансированного дерева (TreeNode), что улучшает худший случай поиска до O(log n).

Итого:

• В среднем поиск в HashSet — O(1)
• В худшем случае — O(log n) (начиная с Java 8)

Поэтому время поиска не всегда абсолютно одинаково, но для большинства практических задач оно эффективно и быстро.