HashSet과 HashMap

HashSet과 HashMap

 

HashSet과 HashMap은 자바 컬렉션 프레임워크에서 데이터를 저장하고 관리하는 데 사용되는 두 가지 주요 클래스입니다. 두 클래스 모두 해시 테이블 기반의 데이터 구조를 사용하지만, 그 목적과 사용 방식은 다릅니다.

 

해쉬코드 (hashCode)

해쉬코드는 객체를 식별하기 위한 정수 값입니다. 자바에서 모든 객체는 hashCode( ) 메서드를 가지고 있으며, 이 메서드는 객체의 메모리 주소를 기반으로 한 정수 값을 반환합니다. 해쉬코드는 객체를 해쉬맵이나 해쉬셋 같은 해쉬 기반의 컬렉션에 저장하거나 검색할 때 사용됩니다. 동일한 객체는 동일한 해쉬코드를 가져야 하고, 동일하지 않은 객체는 가능한 서로 다른 해쉬코드를 가져야 합니다.

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HashSet

HashSet은 집합(Set) 인터페이스를 구현한 클래스로, 중복 요소를 허용하지 않는 데이터 구조(data structuers)입니다. 이는 주로 유일한 값들의 집합을 저장하고 관리하는 데 사용됩니다. 내부적으로 HashSet은 HashMap을 사용하여 요소를 저장합니다.

주요 특징

• 중복 불허: 동일한 요소를 두 번 저장할 수 없습니다.
• 순서 없음: 요소의 저장 순서를 보장하지 않습니다.
• 빠른 접근 속도: 해시 테이블을 사용하여 요소를 빠르게 검색, 추가, 삭제할 수 있습니다.

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class HashSetExample {
    public static void main(String[] args) {
        Set<String> set = new HashSet<>();
        
        // 요소 추가
        set.add("Apple");
        set.add("Banana");
        set.add("Cherry");
        set.add("Apple"); // 중복된 요소는 추가되지 않음

        // 요소 출력
        for (String item : set) {
            System.out.println(item);
        }
        
        // 요소 검색
        System.out.println("Contains 'Apple': " + set.contains("Apple")); // true
        System.out.println("Contains 'Orange': " + set.contains("Orange")); // false
    }
}

 

 

HashMap

HashMap은 맵(Map) 인터페이스를 구현한 클래스로, 키-값 쌍(key-value pair)을 저장하고 관리하는 데 사용됩니다. 각 키는 유일해야 하며, 키를 통해 값을 빠르게 검색할 수 있습니다.

주요 특징

• 키-값 쌍 저장: 각 키는 유일하며, 이를 통해 값을 저장하고 검색합니다. 각 키와 값은 해시 테이블에 저장됩니다.
• 빠른 접근 속도: 해시 테이블을 사용하여 키를 빠르게 검색, 추가, 삭제할 수 있습니다.
• 순서 없음: 키-값 쌍의 저장 순서를 보장하지 않습니다.

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

public class HashMapExample {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
        
        // 키-값 쌍 추가
        map.put("Apple", 1);
        map.put("Banana", 2);
        map.put("Cherry", 3);
        map.put("Apple", 4); // 키가 동일할 경우 값이 덮어쓰여짐

        // 키-값 쌍 출력
        for (Map.Entry<String, Integer> entry : map.entrySet()) {
            System.out.println("Key: " + entry.getKey() + ", Value: " + entry.getValue());
        }
        
        // 값 검색
        System.out.println("Value for key 'Apple': " + map.get("Apple")); // 4
        System.out.println("Value for key 'Orange': " + map.get("Orange")); // null
    }
}

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비교

• 데이터 구조: HashSet은 집합(Set) 인터페이스를 구현하고, HashMap은 맵(Map) 인터페이스를 구현합니다.
• 중복 허용 여부: HashSet은 중복 요소를 허용하지 않지만, HashMap은 중복 키를 허용하지 않습니다(키가 동일하면 값이 덮어쓰여짐). HashMap은 키는 중복을 허용하지 않지만, 값은 중복을 허용합니다.
• 저장 형태: HashSet은 단일 값을 저장하고, HashMap은 키-값 쌍을 저장합니다.
• 내부 구현: HashSet은 내부적으로 HashMap을 사용하여 요소를 저장합니다. 각 요소는 HashMap의 키로 저장되고, 모든 값은 HashMap의 특정 상수(PRESENT)로 저장됩니다.

내부 구현 차이

HashSet의 내부 구현은 다음과 같이 HashMap을 사용합니다:

public class HashSet<E> extends AbstractSet<E> implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable {
    private transient HashMap<E, Object> map;

    // Dummy value to associate with an Object in the backing Map
    private static final Object PRESENT = new Object();

    public HashSet() {
        map = new HashMap<>();
    }

    public boolean add(E e) {
        return map.put(e, PRESENT) == null;
    }

    // Other methods...
}

위 코드는 HashSet이 내부적으로 HashMap을 사용하여 요소를 저장하는 방식을 보여줍니다. 각 요소는 HashMap의 키로 저장되며, 값으로는 PRESENT라는 상수 객체가 사용됩니다.