[JAVA] HashMap 이란 ❓ (1/2)

 

Java에서 데이터를 효율적으로 저장하고 빠르게 검색하기 위해 다양한 컬렉션 클래스가 제공됩니다.

 

그중에서도 HashMap은 키-값 쌍을 저장하고 관리하는 데 있어 매우 유용한 데이터 구조입니다.

 

이 글에서는 Java의 HashMap에 대해 알아보고, 사용 방법과 예제를 통해 그 장단점을 살펴보겠습니다.

 

HashMap이란❓

HashMap

 

HashMap은 Map 인터페이스를 구현한 대표적인 Map 컬렉션입니다.

 

Map 인터페이스를 상속하고 있기 때문에 Map의 성질을 그대로 가지고 있습니다. 

 

HashMap은 데이터를 저장할 때 키(Key)와 값(Value)이 짝을 이루어 저장됩니다.

 

이때 키와 값들은 모두 객체로, 값은 중복될 수 있지만 키는 중복될 수 없습니다❗

만약 키를 중복해서 저장한다면 기존에 있던 값은 없어지고 새로운 값으로 바뀌게 됩니다.

 

위 "HashMap"그림을 보면 알 수 있듯이 키와 값으로 저장할 위치를 선택하기 때문에, 사용자는 저장되는 위치를 알 수 없습니다.

 

HashMap 사용방법

HashMap 선언

기본

HashMap<String,String> map1 = new HashMap<String,String>();

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HashMap<String, String> h2 = new HashMap<String, String>(20);
HashMap<String, String> h3 = new HashMap<String, String>(20, 0.8);
HashMap<String, String> h4 = new HashMap<String, String>(h1);

 

HashMap은 저장공간보다 값이 추가로 들어오면 List처럼 저장공간을 추가로 늘리는데 List처럼 저장공간을 한 칸씩 늘리지 않고 약 두배로 늘립니다. 따라서 과부하가 많이 발생합니다. 

초기에 저장할 데이터 개수를 알고 있다면 Map의 초기 용량을 지정해 주는 것이 좋습니다. 

 

• load factor 0.8 : 저장공간이 80% 채워져 있을 경우에 추가로 저장공간을 확보합니다.

capacity = bucket의 크기
한 HashMap 객체에 저장된 데이터의 수 = capacity * load_factor

 

HashMap 추가

HashMap<Integer,String> map = new HashMap<Integer,Integer>();

map.put(1, 1);
map.put(2, 2);
map.put(3, 3);
map.put(4, 4);

System.out.println(map); //결과 : {1=1, 2=2, 3=3, 4=4}

 

HashMap 삭제

HashMap<Integer,String> map = new HashMap<Integer,Integer>();

map.put(1, 1);
map.put(2, 2);
map.put(3, 3);
map.put(4, 4);

map.remove(1); //key : 1 제거
System.out.println(map); //결과 : {2=2, 3=3, 4=4}

map.clear(); // 모든 값 제거
System.out.println(map); //결과 : {}

 

HashMap 출력

HashMap<Integer,String> map = new HashMap<Integer,Integer>();

map.put(1, 1);
map.put(2, 2);
map.put(3, 3);
map.put(4, 4);

System.out.println(map); // 전체 출력 : {1=1, 2=2, 3=3, 4=4}
System.out.println(map.get(1)); // Key 값 3의 Value : {1=1}

for(Map.Entry<Integer,Integer> entry : map.entrySet()) {
    System.out.println("Key :" + entry.getKey() + " Value :" + entry.getValue());
}
//Key :1 Value :1
//Key :2 Value :2
//Key :3 Value :3
//Key :4 Value :4


for (int i : map.keySet()) {
    System.out.println("Key :" + i + " Value :" + map.get(i));
}
//Key :1 Value :1
//Key :2 Value :2
//Key :3 Value :3
//Key :4 Value :4

 

HashMap 크기 출력

HashMap<Integer,String> map = new HashMap<Integer,Integer>();

map.put(1, 1);
map.put(2, 2);
map.put(3, 3);
map.put(4, 4);

System.out.println(map.size()); // HashMap 크기 출력 : 4

 

 

HashMap 특정 키 포함 여부

HashMap<Integer,String> map = new HashMap<Integer,Integer>();

map.put(1, 1);
map.put(2, 2);
map.put(3, 3);
map.put(4, 4);

System.out.println(hm.containsKey(4)); // Key 값 4 포함 여부 : true
System.out.println(hm.containsKey(5)); // Key 값 5 포함 여부 : false

 

 

HashMap의 메서드

메서드	반환 타입	설 명
clear()	void	HashMap에 저장된 모든 객체를제거
clone()	Object	현재 HashMap을 복제해서 반환
containsKey(Object key)	boolean	HashMap에 지정된 키(key)가 포함되어있는지 확인
containsValue(Object value)	boolean	HashMap에 지정된 값(value)가 포함되어 있는지 확인
entrySet()	Set	HashMap에 저장된 키와 값을 엔트리(키와 값의 결합)의 형태로 Set에 저장해서 반환
get(Object key)	Object	지정된 키(key)의 값(value)를 반환. 못찾으면 null
getOrDefault(Object key, Object defaultValue)	Object	지정된 키(key)의 값(객체)를 반환하는데, 키를 못찾으면, 기본 값(defaultValue)로 지정된 객체를 반환
isEmpty	boolean	HashMap이 비어있는지 확인
keySet()	Set	HashMap에 저장된 모든 키가 저장된 Set을 반환
put(Object key, Object value)	Object	지정된 키와 값을 HashMap에 저장
putAll(Map m)	void	Map에 저장된 모든 요소를 HashMap에 저장
remove(Object key)	Object	HashMap에서 지정된 키로 저장된 값(value)를 제거
replace(Object key, Object value)	Object	지정된 키의 값을 지정된 객체(value)로 대체
replace(Object key, Object oldValue, Object newValue)	boolean	지정된 키와 객체(oldValue)가 모두 일치하는 경우에만 새로운 객체(newValue)로 대체
size()	int	HashMap에 저장된 요소의 개수를 반환
values()	Collection	HashMap에 저장된 모든 값을 컬렉션의 형태로 반환.

 

1) 데이터 추가

1. V put(K key, V value) : key와 value를 추가합니다. 
2. void putAll(Map <? extends K,? extends V> m) : Map m의 데이터를 전부를 추가합니다.
3. V putIfAbsent(K key, V value) : 기존 데이터에 key가 없으면  key와 value를 저장합니다. 

 

2) 데이터 삭제

1. void clear( ) : 모든 데이터를 삭제합니다. 
2. V remove(Object key) : key와 맞는 기존 데이터(key & value)를 삭제합니다. 
3. boolean remove(Object key, Object value) : (key & value)가 동시에 일치하는 데이터를 삭제합니다. 

 

3) 데이터 수정

1. V replace(K key, V value) : key와 일치하는 기존 데이터의 value를 변경합니다. 
2. V replace(K key, V oldValue, V newValue) : key와 oldValue가 동시에 일치하는 데이터의 value를 newValue로 변경합니다. 

 

4) 데이터 확인

1. boolean containsKey(Object key) : key와 일치하는 데이터가 있는지 여부를 반환합니다. (있으면 true)
2. boolean containsValue(Object value) : value가 일치하는 데이터가 있는지 여부를 반환합니다. (있으면 true)
3. boolean isEmpty( ) : 데이터가 빈 상태인지 여부를 반환합니다. (빈 상태면 true)
4. int size( ) : key-value 맵핑 데이터의 개수를 반환합니다. 

 

5) 데이터 반환

1. V get(Object key) : key와 맵핑된 value값을 반환합니다. 
2. V getOrDefault(Object key, V defaultValue) : key와 맵핑된 value값을 반환하고 없으면 defaultValue값을 반환합니다.
3. Set <Map.Entry <K, V>> entrySet( ) : 모든 key-value 맵핑 데이터를 가진 Set 데이터를 반환합니다. 
4. Set <K> keySet( ) : 모든 key 값을 가진 Set 데이터를 반환합니다. 
5. Collection <V> values( ) : 모든 value 값을 가진 Collection 데이터를 반환합니다. 

 

 

HashMap 예제

import java.util.HashMap;

public class HashMapExample {
    public static void main(String[] args) {
        // HashMap 생성
        HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();

        // 데이터 추가
        map.put("Apple", 1);
        map.put("Banana", 2);
        map.put("Cherry", 3);

        // 데이터 검색
        System.out.println("Apple의 값: " + map.get("Apple")); // 출력: Apple의 값: 1

        // 데이터 삭제
        map.remove("Banana");

        // 데이터 존재 여부 확인
        if (map.containsKey("Cherry")) {
            System.out.println("Cherry 키가 존재합니다.");
        }

        if (map.containsValue(1)) {
            System.out.println("값 1이 존재합니다.");
        }

        // 전체 데이터 출력
        for (String key : map.keySet()) {
            System.out.println(key + ": " + map.get(key));
        }
    }
}

 

실행 결과

Apple의 값 : 1
Cherry 키가 존재합니다.
값 1이 존재합니다.
Apple : 1
Cherry : 3