Java HashMap Dictionary

기본 클래스 구조

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 프로그램 코드
    }
}

java.util.* 임포트로 HashMap과 Scanner 사용 가능

HashMap 생성

// 영어 단어와 한글 단어의 쌍을 저장하는 HashMap 컬렉션 생성
HashMap<String, String> dic = 
    new HashMap<String, String>();

• 키: 영어 단어 (String)
• 값: 한글 단어 (String)

HashMap의 주요 메소드

// 데이터 추가
put(key, value)

// 데이터 검색
get(key)

// 데이터 삭제
remove(key)

// 키 존재 여부 확인
containsKey(key)

// 값 존재 여부 확인
containsValue(value)

HashMap이란?

• 키(Key)와 값(Value) 쌍으로 데이터를 저장하는 자료구조
• 해시 함수를 사용하여 데이터 저장 및 검색
• 검색 속도가 매우 빠름 (O(1))
• 순서를 유지하지 않음

해시 함수 (Hash Function)

• 임의의 길이의 데이터를 고정된 길이의 데이터로 매핑하는 함수
• 자바에서는 해시코드를 반환함
• 주요 특징
  • 결정적 (같은 입력 → 항상 같은 출력)
  • 빠른 계산 가능
  • 입력 데이터가 한 글자라도 달라지면 출력이 아예 달라짐

해시 함수 예시

              graph LR
                A["입력: 'hello'"] -->|해시 함수| B["출력: 69609650"]
                C["입력: 'hello'"] -->|해시 함수| D["출력: 69609650"]
            

같은 입력은 항상 같은 출력을 생성

              graph LR
                A["입력: 'hello'"] -->|해시 함수| B["출력: 69609650"]
                C["입력: 'helle'"] -->|해시 함수| D["출력: 24563423"]
            

한 글자만 달라져도 완전히 다른 출력 생성

HashMap의 특징

• 키(Key)의 특징
  • 고유해야 함 (중복 불가)
  • 하나의 Null값은 허용할 수 있지만 권장되지 않음
• 값(Value)의 특징
  • 중복 가능
  • Null값은 허용할 수 있지만 권장되지 않음 (NullPointerException 발생 위험 증가)

HASHMAP의 간략한 동작 원리

            flowchart LR
              A["Key: 'apple'"] -->|"hashCode()"| B["Hash: 93029210"]
              C["Key: 'love'"] -->|"hashCode()"| D["Hash: 3327206"]
              E["Key: 'baby'"] -->|"hashCode()"| F["Hash: 2857203"]
              
              B --> |"% 16"| G["버킷[5]: '사과'"]
              D --> |"% 16"| H["버킷[10]: '사랑'"]
              F --> |"% 16"| I["버킷[3]: '아기'"]
          

• 키의 hashCode() 메소드로 해시값 생성
• 해시값을 버킷 크기로 나눈 나머지로 저장 위치 결정
• 서로 다른 키가 같은 버킷 인덱스를 가질 경우 해시 충돌 발생
• 기본 버킷 크기는 16, 자동으로 확장

해시 충돌 해결

                graph TD
                subgraph Chaining
                A["Key1: 'apple'"] -->|"hashCode() % 16"| B["버킷[4]"]
                B --> D["apple: '사과'"]
                C["Key2: 'grape'"] -->|"hashCode() % 16"| B
                D --> E["grape: '포도'"]
                end
              

                graph TD
                subgraph Open_Addressing
                F["Key1: 'apple'"] -->|"hashCode() % 16"| G["버킷[4]: apple='사과'"]
                H["Key2: 'grape'"] -->|"hashCode() % 16"| G
                G -->|"충돌! 다음 버킷으로"| I["버킷[5]: grape='포도'"]
                end
              

HashMap vs 일반 배열

기본 데이터 저장

// 3 개의 (key, value) 쌍을 dic에 저장
dic.put("baby", "아기");  // "baby"는 key, "아기"은 value
dic.put("love", "사랑"); 
dic.put("apple", "사과");

저장된 데이터 구조

사용자 입력 준비

// 사용자 입력을 위한 Scanner 객체 생성
Scanner scanner = new Scanner(System.in);

// 무한 루프 시작
while(true) {
    System.out.print("찾고 싶은 단어는?");
    String eng = scanner.next();

종료 조건 처리

// "exit" 입력 시 프로그램 종료
if(eng.equals("exit")) {
    System.out.println("종료합니다...");
    break;
}

equals() 메소드로 문자열 비교

• Java에서 문자열은 == 연산자 대신 equals()를 사용
• == 연산자는 객체의 참조를 비교
• equals()는 문자열의 실제 내용을 비교

검색 및 결과 출력

// 해시맵에서 '키' eng의 '값' kor 검색
String kor = dic.get(eng);
if(kor == null)
    System.out.println(eng + "는 없는 단어 입니다.");
else
    System.out.println(kor);

1. get() 메소드로 키 검색
2. 결과가 null이면 없는 단어라고 알리는 메세지 출력
3. 결과가 있으면 한글 단어 출력