Hashmap 자료구조

 

 해시맵은 Map 인터페이스에 속해있는 Collection으로, 데이터들을 Key와 Value로 구성된 entry 객체를 저장하는 자료구조입니다. 여기서 key는 고유한 속성이지만, Value는 고유한 속성이 아니기 때문에 Value는 중복이 될 수 있습니다. Hash는 특정 키에 대한 값을 빠르게 찾아올 수 있는 장점이 있습니다. key-value가 1:1로 매칭되기 때문에 삽입, 삭제, 검색 과정에서 O(1)의 시간복잡도를 가집니다.

 

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1.  Hashmap 선언

import java.util.HashMap; 
public class Test {
	public static void main(String[] args) { 
    HashMap hm = new HashMap(); // 타입 설정x Object 입력 
    HashMap<Integer, Integer> i = new HashMap<>(); // Integer, Integer 타입 설정 
    HashMap<Integer, Integer> i2 = new HashMap<>(i); // i의 값을 i2에 카피 
    HashMap<Integer, Integer> i3 = new HashMap<>(10); // 초기용량 지정 
    HashMap<Integer, Integer> i4 = new HashMap<>() {{ // 변수 선언 + 초기값 지정 put(1, 100);
    put(2, 200); }}; 
    
    HashMap<String, String> str = new HashMap<String, String>(); // String, String 타입 설정
    HashMap<Character, Character> ch = new HashMap<Character, Character>(); // Char, Char 타입 설정 
    	} 
    }

 먼저 Hashmap을 사용하기 위해서는, util에서 import 해줘야 합니다. 

그 후, Hashmap 생성 시 어떤 데이터를 저장할지 *Generics(String, Integer..)를 이용해 지정해줘야 합니다.

 또한 HashMap은 저장공간보다 값이 추가로 들어오면 List처럼 저장공간을 추가로 늘리는데, List처럼 저장공간을 한 칸씩 늘리지 않고 약 두배로 늘립니다. 여기서 과부하가 많이 발생하기 때문에 초기에 저장할 데이터 개수를 알고 있다면 Map의 초기 용량을 지정해주는 것이 좋습니다. ( new HashMap<>(용량 지정); )

 

*Generics : 데이터 형식에 의존하지 않고 클래스 내부에서 지정하는 것이 아닌 외부에서 사용자에 의해 지정되는 것

 

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2.  Hashmap 값 추가

import java.util.HashMap; 

public class Test { 
	public static void main(String[] args) { 
    	HashMap<String, String> i1 = new HashMap<String, String>(); // HashMap 선언 
        
        // 값 추가 
        i1.put("1", "Hello1"); 
        i1.put("2", "World2"); 
        i1.put("3", "Hello3"); 
        i1.put("4", "World4"); 
        i1.put("2", "WorldWorld2"); 
        
        System.out.print(i1); // 결과 출력 
        } 
 }

  Hashmap에서 값을 추가할 때는 put() 메서드를 이용합니다. 이 때 키와 값의 타입 입력시에는Hashmap 생성 시에 명시한 Generics 타입으로 입력해줘야 합니다.( <String, String> )

 

 출력해보면 다음과 같습니다.

 위에서 Value는 고유한 속성이 아니기 때문에 중복이 가능하다고 했습니다. 그래서 2라는 key에는 마지막에 입력한 WorldWorld2가 덮어쓰여서 Hashmap에 저장됩니다.

 

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3.  Hashmap 값 읽기

3.1 get()

import java.util.HashMap; 

public class Test { 
	public static void main(String[] args) { 
    	HashMap<String, String> i1 = new HashMap<String, String>(); // HashMap 선언 
        
        // 값 추가 
        i1.put("1", "Hello1"); 
        i1.put("2", "World2"); 
        i1.put("3", "Hello3"); 
        i1.put("4", "World4"); 
        i1.put("2", "WorldWorld2"); 
        
        System.out.print(i1); 
        System.out.print(i1.get("2"));
       
        } 
 }

 Hashmap 안의 데이터에 접근하는 법은 여러가지가 있습니다. 

먼저 그냥 print하게 되면 {}로 묶어 Map의 전체 key값, value가 출력됩니다. ( print(i1) )

 특정 key값의 value를 가져오고싶다면 get.()라는 메서드를 사용하면 됩니다. ( print(i1.get(key) ) 

 

3.2 keySet(), entrySet()

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class test {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, String> i1 = new HashMap<String, String>(); // HashMap 선언

        Map<String,Integer> i2=new HashMap();
        i2.put("key1",50);
        i2.put("key2",100);
        i2.put("key3",150);
        i2.put("key4",200);

        System.out.println("All key-value pairs");
        for(String key:i2.keySet()) {
            System.out.println("{"+key+","+i2.get(key)+"}");
        }

    }
}

 

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Map.Entry;

public class test {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, String> i1 = new HashMap<String, String>(); // HashMap 선언

        Map<String,Integer> i2=new HashMap();
        i2.put("key1",50);
        i2.put("key2",100);
        i2.put("key3",150);
        i2.put("key4",200);

        System.out.println("All key-value pairs");

        for (Entry<String, Integer> entry : i2.entrySet()) {
            System.out.println("[Key]:" + entry.getKey() + " [Value]:" + entry.getValue());
        }
    }
}

 

 전체를 출력(모든 Key 순회)하려면 entrySet()이나 keySet() 메서드를 활용하여 Map의 객체를 반환받은 후 출력하면 됩니다.

entrySet()은 key와 value 모두가 필요할 경우 사용하며, keySet()은 key 값만 필요할 경우 사용하는데 key값만 받아서 get(key)를 활용하여 value도 출력할 수도 있기에 어떤 메서드를 선택하든지 간에 큰 상관이 없어 대부분 코드가 간단한 keySet을 활용하지만, key값을 이용해서 value를 찾는 과정에서 시간이 많이 소모되므로 많은 양의 데이터를 가져와야 한다면 entrySet()이 좋습니다.

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4.  Iterator 

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.Iterator;

public class test {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<Integer, String> map = new HashMap<Integer, String>() {{
            put(1, "apple");
            put(2, "banana");
            put(3, "carrot");
        }};

        //entrySet().iterator()
        Iterator<Entry<Integer, String>> entries = map.entrySet().iterator();
        while (entries.hasNext()) {
            Map.Entry<Integer, String> entry = entries.next();
            System.out.println("[Key]:" + entry.getKey() + " [Value]:" + entry.getValue());
        }

        //keySet().iterator()
        Iterator<Integer> keys = map.keySet().iterator();
        while (keys.hasNext()) {
            int key = keys.next();
            System.out.println("[Key]:" + key + " [Value]:" + map.get(key));
        }
    }
}

 

 

 Hash와는 관계없지만 Hash와 함께 자주 쓰이는 Iterator입니다. Iterator는 List와 같은 컬렉션에서 요소들을 순차적으로 처리한 반복자입니다. 3번과 같이 반복분을 통해 출력할 수 있지만, Iterator를 사용하기도 합니다.

 Iterator 는 자동으로 Index를 관리해주기 때문에, 사용에 편리함이 있을수 있으나 객체를 만들어 사용하기 때문에 느리다는 점을 고려하고 사용해야 합니다. 

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5.   getOrDefault()

  getOrDefault()도 iterator와 같이 Hashmap에서 자주 사용하기 때문에 추가해봤습니다. 

 getOrDefault()는 찾는 키가 존재한다면 찾는 키의 값을 반환하고 없다면 기본 값을 반환하는 메서드입니다.

getOrDefault(Object key, V DefaultValue)

매개 변수 : 이 메서드는 두 개의 매개 변수를 허용합니다.

• key : 값을 가져와야 하는 요소의 키
• defaultValue : 지정된 키로 매핑된 값이 없는 경우 반환되어야 하는 기본값

반환 값 : 찾는 key가 존재하면 해당 key에 mapping되어 있는 값을 반환하고, 그렇지 않으면 디폴트 값이 반환됩니다.

 

import java.util.HashMap;

public class test {
    public static void main(String[] args) {
        String [] alphabet = { "A", "B", "C" ,"A"};
        HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();
        for(String key : alphabet) map.put(key, map.getOrDefault(key, 0) + 1);
        System.out.println("result : " + map);
    }
}

 Hashmap에서 value는 중복이 되기 때문에, A=2라는 결과를 볼 수 있었습니다.