💻 코딩 일기 : [JAVA] '컬렉션 프레임워크(Collection Framework) - Map 인터페이스' 편

🔔 '컬렉션 프레임워크(Collection Framework)- Set 인터페이스'에 대해서 알아보자!

💟 HashMap과 Hashtable

• 키(key)와 값(value)을 묶어서 하나의 데이터를 저장한다는 특징을 갖습니다.
• 해싱을 사용하기 때문에 많은 양의 데이터를 검색하는데 있어서 좋습니다.
• 키와 값을 Object 타입으로 저장하지만 주로 String을 대문자 또는 소문자로 통일해서 사용합니다.

키(key) : 컬렉션 내의 키(key) 중에서 유일해야 합니다.
값(value) : 키와 달리 데이터의 중복을 허용합니다.

키(key)는 아이디, 값(value)은 패스워드라고 생각하면 쉽게 이해할 수 있습니다. 아이디는 중복되면 안되지만 패스워드는 중복될 수도 있습니다.

🟦 HashMap 생성자와 메서드

생성자와 메서드	설명
HashMap()	비어 있는 HashMap을 생성한다.
HashMap(int initialCapacity)	초기 용량을 설정하여 HashMap을 생성한다.
HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)	초기 용량과 로드 팩터를 설정하여 HashMap을 생성한다.
HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m)	지정된 Map의 요소를 포함하는 HashMap을 생성한다.
void clear()	HashMap에서 모든 매핑을 제거한다.
Object clone()	HashMap의 얕은 복사본을 반환한다.
boolean containsKey(Object key)	지정된 키가 HashMap에 있는지 여부를 확인한다.
boolean containsValue(Object value)	지정된 값이 하나 이상의 키에 매핑되어 있는지 확인한다.
Set<Map.Entry<K, V>> entrySet()	HashMap에 있는 매핑의 Set 뷰를 반환한다.
V get(Object key)	지정된 키에 매핑된 값을 반환한다.
boolean isEmpty()	HashMap이 비어 있는지 여부를 확인한다.
HashMap에 있는 키의 Set 뷰를 반환한다.
V put(K key, V value)	지정된 키에 지정된 값을 매핑한다.
void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m)	지정된 Map의 모든 매핑을 HashMap에 추가한다.
V remove(Object key)	HashMap에서 지정된 키의 매핑을 제거한다.
int size()	HashMap에 있는 매핑 수를 반환한다.
Collection<V> values()	HashMap에 있는 값의 Collection 뷰를 반환한다.

🟦 HashMap 예시

import java.util.HashMap;
import java.util.Scanner;

public class C06HashMap {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap map = new HashMap();
        map.put("myId","1234");
        map.put("asdf","222"); 
        map.put("asdf","1234"); //키 중복되어 덮어씀

        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        while (true){
            System.out.println("id와 password를 입력해주세요.");
            System.out.print("id : ");
            String id = scanner.nextLine().trim();

            System.out.print("password : ");
            String password = scanner.nextLine().trim();
            System.out.println();

            if(!map.containsKey(id)){
                System.out.println("입력하신 id는 존재하지 않습니다. 다시 입력해주세요.");
                continue;
            }else{
                if(!(map.get(id)).equals(password)){
                    System.out.println("비밀번호가 일치하지 않습니다. 다시 입력해주세요.");
                }else {
                    System.out.println("id와 비밀번호가 일치합니다.");
                    break;
                }
            }

        }
    }
}

id와 패스워드를 키와 값의 쌍으로 저장한 후 입력 된 id를 키로 HashMap에서 검색해서 얻은 값(패스워드)을 입력된 패스워드와 비교합니다.

import java.util.*;

import static java.lang.StringTemplate.STR;

public class C07HashMap {
    public static void main(String[] args) {

        HashMap map = new HashMap();
        map.put("김자바", 90);
        map.put("김자바", 100);
        map.put("이자바", 100);
        map.put("강자바", 80);
        map.put("안자바", 90);

        Set set = map.entrySet();
        Iterator it = set.iterator();

        while (it.hasNext()){
            Map.Entry e = (Map.Entry) it.next(); //한 줄 씩 출력
            System.out.println(STR."이름 : \{e.getKey()}, 점수 : \{e.getValue()}");
        }

        set = map.keySet();
        System.out.println("참가자 명단 : " +set);

        Collection values = map.values();
        it = values.iterator();

        int total = 0;
        while (it.hasNext()){
            Integer i = (Integer) it.next();
            total += i.intValue();
        }

        System.out.println("총점 : " + total);
        System.out.println("평균 : " + (double)total/set.size());
        System.out.println("최고점수 : " + Collections.max(values));
        System.out.println("최소점수 : " + Collections.min(values));

    }
}

출력결과

이름 : 안자바, 점수 : 90
이름 : 김자바, 점수 : 100
이름 : 강자바, 점수 : 80
이름 : 이자바, 점수 : 100
참가자 명단 : [안자바, 김자바, 강자바, 이자바]
총점 : 370
평균 : 92.5
최고점수 : 100
최소점수 : 80

entrySet()은 키와 값을 함께 읽어 올 수도 있고 keySet()이나 values()를 사용하여 각각 따로 읽어올 수 있습니다.

• Set은 중복된 요소를 허용하지 않고, 순서를 보장하지 않습기 때문에 entrySet(), keySet() 두 메서드에서는 Set을 사용합니다.
• values()는 List와 Set의 상위 인터페이스인 Collection을 사용하여 반환값이 Set이나 List와 같은 특정 인터페이스에 의존하지 않기 위함(유연성)입니다.

🟦 해싱과 해시함수

• 해싱 : 해시함수를 이용해서 데이터를 해시테이블에 저장하고 검색하는 기법입니다.
• 해시테이블은 배열과 링크드 리스트가 조합된 형태입니다.
  • 이차원 배열 형태
  • 배열의 장점인 접근성 + 링크드 리스트의 장점인 변경 유리

💟 TreeMap

• 이진검색트리의 형태로 키와 값의 쌍으로 이루어진 데이터를 저장합니다.
• 검색과 정렬에 적합한 컬렉션 클래스입니다.
• HashMap이 TreeMap 보다 검색 성능이 더 뛰어나 HashMap 사용을 권장합니다.
• 범위검색이나 정렬이 필요한 경우에는 TreeMap을 사용합니다.

🟦 TreeMap 생성자와 메서드

생성자와 메소드	설명
TreeMap()	비어 있는 TreeMap을 생성한다.
TreeMap(Comparator<? super K> comparator)	지정된 Comparator를 사용하여 TreeMap을 생성한다.
TreeMap(Map<? extends K, ? extends V> m)	지정된 Map의 요소를 포함하는 TreeMap을 생성한다.
TreeMap(SortedMap<K, ? extends V> m)	지정된 SortedMap의 요소를 포함하는 TreeMap을 생성한다.
void clear()	TreeMap에서 모든 매핑을 제거한다.
Object clone()	TreeMap의 얕은 복사본을 반환한다.
Comparator<? super K> comparator()	TreeMap에서 사용 중인 Comparator를 반환한다.
boolean containsKey(Object key)	지정된 키가 TreeMap에 있는지 여부를 확인한다.
boolean containsValue(Object value)	지정된 값이 하나 이상의 키에 매핑되어 있는지 확인한다.
Set<Map.Entry<K, V>> entrySet()	TreeMap에 있는 매핑의 Set 뷰를 반환한다.
Map.Entry<K, V> firstEntry()	TreeMap의 첫 번째 (가장 작은) 항목을 반환한다.
K firstKey()	TreeMap의 첫 번째 (가장 작은) 키를 반환한다.
Map.Entry<K, V> lastEntry()	TreeMap의 마지막 (가장 큰) 항목을 반환한다.
K lastKey()	TreeMap의 마지막 (가장 큰) 키를 반환한다.
Map.Entry<K, V> lowerEntry(K key)	주어진 키보다 작은 가장 큰 키를 가진 매핑을 반환한다.
K lowerKey(K key)	주어진 키보다 작은 가장 큰 키를 반환한다.
NavigableSet<K> navigableKeySet()	TreeMap의 키에 대한 탐색 가능한 Set 뷰를 반환한다.
Map.Entry<K, V> ceilingEntry(K key)	주어진 키와 같거나 큰 키 중 가장 작은 키를 가진 매핑을 반환한다.
K ceilingKey(K key)	주어진 키와 같거나 큰 키 중 가장 작은 키를 반환한다.
Map.Entry<K, V> floorEntry(K key)	주어진 키와 같거나 작은 키 중 가장 큰 키를 가진 매핑을 반환한다.
K floorKey(K key)	주어진 키와 같거나 작은 키 중 가장 큰 키를 반환한다.
Map.Entry<K, V> higherEntry(K key)	주어진 키보다 큰 가장 작은 키를 가진 매핑을 반환한다.
K higherKey(K key)	주어진 키보다 큰 가장 작은 키를 반환한다.
Map.Entry<K, V> pollFirstEntry()	TreeMap에서 첫 번째 항목을 제거하고 반환한다.
Map.Entry<K, V> pollLastEntry()	TreeMap에서 마지막 항목을 제거하고 반환한다.
void putAll(Map<? extends K, ? extends V> map)	지정된 Map의 모든 매핑을 TreeMap에 추가한다.
V put(K key, V value)	지정된 키에 지정된 값이 매핑되도록 한다.
V remove(Object key)	TreeMap에서 지정된 키의 매핑을 제거한다.
int size()	TreeMap에 있는 매핑 수를 반환한다.
Collection<V> values()	TreeMap에 있는 값의 Collection 뷰를 반환한다.