Java - HashMap

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🧩 HashMap

Java에서 HashMap은 키-값 쌍을 사용하여 데이터를 저장하는 자료 구조 중 하나이다. 아래는 HashMap의 특징들이다.

• 키-값 쌍
  : HashMap은 데이터를 키와 값의 쌍으로 저장한다. 이것은 특정 키를 사용하여 해당 키와 관련된 값을 검색하는데 사용된다. 키는 중복이 허용되지 않으며, 값은 중복을 허용한다.

• 해시 테이블
  : HashMap은 내부적으로 해시 테이블을 사용하여 데이터를 저장한다. 해시 함수를 사용하여 각 키를 해시 코드로 변환하고, 해당 코드를 기반으로 데이터를 저장하고 검색한다. 이를 통해 데이터에 빠르게 접근할 수 있다.

• 검색 및 삽입 속도
  : HashMap은 매우 빠른 검색 및 삽입 속도를 제공한다. 해시 함수를 사용하므로 대부분의 경우 평균적으로 상수 시간(O(1)) 에 데이터에 엑세스 할 수 있다.

• 중복된 키 허용하지 않음
  : HashMap은 중복된 키를 허용하지 않는다. 동일한 키가 이미 존재하는 경우, 새로운 값은 이전 값으로 대체된다.

• 순서가 없음
  : HashMap은 요소의 순서를 유지하지 않는다. 따라서 요소를 저장한 순서나 특정 순서로 정렬되지 않는다.

• Null 허용
  : HashMap은 null키와 null값을 허용한다. 즉, 키 또는 값으로 null을 저장할 수 있다.

• 동기화되지 않음
  : HashMap은 스레드 간 동기화를 처리하지 않는다. 따라서 멀티 스레드 환경에서 동시에 수정될 때 문제가 발생할 수 있다. 멀티 스레드 환경에서 사용해야 할 경우 ConcurrentHashMap 을 고려해야 한다.

• 성능과 사용 사례
  : HashMap은 검색 및 삽입 연산이 빠르며, 많은 사용 사례에서 효율적으로 사용된다. 예를 들어, 데이터베이스 캐싱, 캐시관리, 룩업 테이블 등 다양한 응용 프로그램에서 활용된다.

생성 방법

HashMap<String, String> h1 = new HashMap<String, String>( );         
// 기본 capacity:16, load factor:0.75

HashMap<String, String> h2 = new HashMap<String, String>(20);       
// capacity:20으로 설정

HashMap<String, String> h3 = new HashMap<String, String>(20, 0.8); 
// capacity:20, load factor:0.8로 설정

HashMap<String, String> h4 = new HashMap<String, String>(h1);      
// 다른 Map(h1)의 데이터로 초기화

메서드

• 데이터 추가

V put(K key, V value) 
// key와 value를 저장합니다. 

void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) 
// Map m의 데이터를 전부 저장합니다.

V putIfAbsent(K key, V value) 
// 기존 데이터에 key가 없으면  key와 value를 저장합니다. 

• 데이터 삭제

void clear( ) 
// 모든 데이터를 삭제합니다.

V remove(Object key) 
//key와 일치하는 기존 데이터( key와 value)를 삭제합니다.

boolean remove(Object key, Object value) 
//key와 value가 동시에 일치하는 데이터를 삭제합니다. 

• 데이터 수정

V replace(K key, V value) 
// key와 일치하는 기존 데이터의 value를 변경합니다. 

V replace(K key, V oldValue, V newValue) 
// key와 oldValue가 동시에 일치하는 데이터의 value를 newValue로 변경합니다. 

• 데이터 확인

boolean containsKey(Object key) 
// key와 일치하는 데이터가 있는지 여부를 반환합니다. (있으면 true)

boolean containsValue(Object value) 
// value가 일치하는 데이터가 있는지 여부를 반환합니다. (있으면 true)

boolean isEmpty( ) 
// 데이터가 빈 상태인지 여부를 반환합니다. (빈 상태면 true)

int size( ) 
//key-value 맵핑 데이터의 개수를 반환합니다. 

• 데이터 반환

V get(Object key) 
// key와 맵핑된 value값을 반환합니다. 

V getOrDefault(Object key, V defaultValue) 
// key와 맵핑된 value값을 반환하고 없으면 defaultValue값을 반환합니다.
Set<Map.Entry<K, V>> entrySet( ) 
// 모든 key-value 맵핑 데이터를 가진 Set 데이터를 반환합니다. 

Set<K> keySet( ) 
// 모든 key 값을 가진 Set 데이터를 반환합니다. 

Collection<V> values( ) 
// 모든 value 값을 가진 Collection 데이터를 반환합니다. 

사용 예제

public class HelloWorld {
	public static void main(String[] args) {
		HashMap<String, String> h1 = new HashMap<String, String>();
		HashMap<String, String> h2 = new HashMap<String, String>();
		
		h1.put("aaa", "1111");
		h1.put("bbb", "2222");
		h1.put("ccc", "3333");
		h1.putIfAbsent("aaa", "0000");
		h1.putIfAbsent("ddd", "4444");
		h2.putAll(h1);
		System.out.println("h1 : " + h1);
		System.out.println("h2 : " + h2);
		
		System.out.println("[1]: " + h1.containsKey("aaa"));
		System.out.println("[2]: " + h1.containsValue("1111"));
		System.out.println("[3]: " + h1.isEmpty());
		System.out.println("[4]: " + h1.size());
		System.out.println("[5]: " + h1);
		System.out.println("[6]: " + h1.remove("aaa", "1111"));
		System.out.println("[7]: " + h1.put("bbb", "0000"));
		System.out.println("[8]: " + h1.replace("ccc", "0000"));
		System.out.println("h1 : " + h1);
		System.out.println("h2 : " + h2);
				
		
		for (String key: h1.keySet()) {
			String value = h1.get(key);
			System.out.println("Key:" + key + ", Value:" + value);	
		}
	}
}

h1 : {aaa=1111, ccc=3333, bbb=2222, ddd=4444}
h2 : {aaa=1111, ccc=3333, bbb=2222, ddd=4444}
[1]: true
[2]: true
[3]: false
[4]: 4
[5]: {aaa=1111, ccc=3333, bbb=2222, ddd=4444}
[6]: true
[7]: 2222
[8]: 3333
h1 : {ccc=0000, bbb=0000, ddd=4444}
h2 : {aaa=1111, ccc=3333, bbb=2222, ddd=4444}
Key:ccc, Value:0000
Key:bbb, Value:0000
Key:ddd, Value:4444