🤔 HashMap에 key 값은 항상 int 여야 할까요?

강의와 예제 코드를 열심히 보고 따라서 타이핑하고 있던 중 “문뜩!” 떠올랐습니다. 🤩

‘HashMap에 key 값은 항상 int 여야 할까요?🤔’

그래서 구글링과 챗 지피티 그리고 Java의 정석 도서를 살펴본 후 이 글을 쓰게 되었습니다 :)

🙅‍♂️ 대답은 “아니오!” 입니다.

자바 프로그래밍에서 ‘HashMap’ 의 키 값은 ‘int’ 형일 필요는 없다고 합니다.

‘HashMap’ 은 키로서 어떠한 객체도 사용할 수 있으며, 기는 자바의 ‘제네릭’ 을 통해 다양한 유형의 객체를 키로 사용할 수 있게 해준다고 합니다.
(오! “제네릭” 은 아직 안배웠지만 🥲 Swift에서 봐서 비슷한 느낌 같은데?!)

키 객체는 ‘Object’ 클래스의 ‘hashCode()’ 메소드와 ‘equals()’ 메소드를 적절히 구현해야 합니다.
(‘Object’ 클래스는 무엇이고, ‘hashCode()’ 메소드와 ‘equals()’ 메소드는 무엇인가?!! 🤪)

이는 ‘HashMap’ 이 키의 해시 코드를 사용하여 데이터를 저장하고 검색하기 때문입니다.
(도통 무슨 소리인지 몰라서 아래 “제네릭”. “Object 클래스”, “hashCode()”, “equals()”를 정리했어요 ㅎㅎ)

‘HashMap’ 을 사용할 때, 키로 사용되는 객체의 ‘hashCode()’ 메소드가 효율적이고 일관성 있는 값을 반환해야 합니다.
또한, ‘equalse()’ 메소드는 객체의 동등성을 정확하게 판단할 수 있어야 합니다.
이 두 메소드의 구현이 적절히 이루어져야 ‘HashMap’ 이 키의 중복 없이 정확하게 데이터를 관리할 수 있습니다.

예시 - String 객체를 키로 사용하는 ‘HashMap’

import java.util.HashMap;

public class Example {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("one", 1);
        map.put("two", 2);
        map.put("three", 3);
        
        System.out.println(map.get("two")); // 출력: 2
    }
}

위 예시에서 보듯, ‘String’ 외에도 사용자가 정의한 어떠한 객체든 ‘hashCode()’ 와 ‘equals()’ 가 적절히 구현되어 있다면 키로 사용할 수 있습니다.
- 따라서 ‘int’ 만을 키로 사용해야 하는 것은 아닙니다.

1️⃣ 제네릭(Generic).

자바에서 ‘제네릭(Generic)’ 은 클래스, 인터페이스, 메소드를 정의할 때 타입(Type)을 하나의 매개변수처럼 취급하여, 다양한 데이터 타입을 사용할 수 있도록 하는 프로그래밍 기법입니다.

제네릭을 사용하면 컴파일 시점에 타입 안정성을 제공하고, 타입 캐스팅을 줄여 코드를 더 간결하고 읽기 쉽게 만들 수 있습니다.

제네릭 기본 문법.

제네릭은 타입 매개변수를 사용하여 구현됩니다.

타입 매개변수는 보통 한 글자로 표현되며, 일반적으로 다음과 같은 문자를 사용합니다.

‘E’ : Element(컬렉션에서 사용되는 요소)
‘K’ : Key(키)
‘V’ : Value(값)
‘T’ : Type(일반적인 타입)
‘S’, ‘U’, ‘V’ 등 - 두 번째, 세 번째, 네 번째 타입을 나타내기 위해 사용

예시: 제네릭을 사용한 클래스와 메소드

// 제네릭 클래스 예시
public class Box<T> {
    private T t; // T는 이 클래스가 다루는 객체의 타입을 매개변수화합니다.
    
    public void set(T t) {
        this.t = t;
    }
    
    public T get() {
        return t;
    }
}

// 제네릭 메소드 예시
public static <T> void printArray(T[] inputArray) {
    for (T element : inputArray) {
        System.out.print(element + " ");
    }
    System.out.println();
}

위 예시에서 ‘Box’ 클래스는 타입 매개변수 ‘T’ 를 사용하여 다양한 타입을 저장하고 반환할 수 있는 범용 컨테이너로 사용됩니다.
‘printArray’ 메소드는 어떤 배열 타입도 받아들일 수 있으며, 그 요소들을 출력합니다.

2️⃣ Object 클래스.

자바 프로그래밍에서 ‘Object’ 클래스는 자바의 클래스 계층 구조에서 가장 상위에 위치하는 클래스입니다.

모든 자바 클래스는 직접적이거나 간접적으로 ‘Object’ 클래스를 상속받습니다.

이는 ‘Object’ 클래스가 자바에서 모든 클래스의 근본(base)이라는 의미 입니다.

‘Object’ 클래스는 자바의 ‘java.lang’ 패키지에 포함되어 있으며, 모든 객체에 공통적으로 필요한 메서드를 제공합니다.

Object 클래스의 의의.

‘Object’ 클래스의 메서드들은 자바의 모든 클래스에 기본적인 기능을 제공합니다.

이로 인해, 개발자는 어떤 클래스를 만들 때도 이러한 기본적인 메서드들을 새로 작성하지 않고도, 필요에 따라 이를 상속받아 확장하거나 재정의할 수 있습니다.

‘Object’ 클래스는 자바의 모든 클래스와 객체에 공통적인 근복적인 메커니즘을 제공하는 중추적인 역할을 합니다.

3️⃣ Object 클래스의 hashCode() 메소드.

자바의 ‘Object’ 클래스에서 ‘hashCode()’ 메소드는 객체의 메모리 주소를 기반으로 계산된 정수 값을 반환하는 메소드입니다.

이 메소드는 객체의 해시 코드를 제공하며, 해시 기반 컬렉션(예: ‘HashMap’, ‘HashSet’, ‘Hashtable’ 등)에서 객체를 효율적으로 관리하기 위해 사용됩니다.

hashCode() 메소드의 주요 용도

1. 해시 테이블 사용 : ‘hashCode()’ 는 특히 해시 테이블을 사용하는 자료 구조에서 중요합니다.
- 객체의 해시 코드를 사용하여, 해당 객체가 저장되거나 검색될 해시 버킷을 결정합니다.
  - 이로 인해 데이터의 삽입, 검색, 삭제 작업이 빠르게 수행될 수 있습니다.
2. 객체의 동등성의 빠른 검증 : ‘hashCode()’ 메소드는 ‘equals()’ 메소드와 함께 사용되어 객체의 동등성을 검사합니다.
- 두 객체가 같다면 반드시 같은 해시 코드를 반환해야 합니다.
  - 따라서, 해시 코드가 다른 두 객체는 결코 같을 수 없으므로, ‘equals()’ 호출 전에 해시 코드를 먼저 확인함으로써 불필요한 비교를 줄일 수 있습니다.

4️⃣ Object 클래스의 equals() 메소드.

자바 프로그래밍에서 ‘Object’ 클래스의 ‘equals()’ 메소드는 두 객체가 동등한지 비교하는데 사용됩니다.

이 메소드는 ‘Object’ 클래스에서 모든 클래스로 상속되며, 특히 객체의 동등성을 판단할 때 중요한 역할을 합니다.

기본적으로, ‘Object’ 클래스의 ‘equals()’ 메소드는 두 객체의 참조가 같은지 확인합니다.

즉, 두 객체가 메모리상에서 같은 위치를 가리키는지 검사합니다.

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