기술 인터뷰에는 컬렉션, 특히 HashMap에 대한 이해도를 테스트하는 질문이 자주 등장합니다. 일반적인 문제 중 하나는 목록 내 요소의 발생 횟수를 계산하는 것입니다. 이 질문은 면접관이 데이터 집계를 효율적으로 처리하고 NullPointerException과 같은 함정을 피하는 능력을 평가하는 데 도움이 됩니다.

HashMaps를 처음 사용하는 경우 이 게시물을 시작하기 전에 HashMap의 기본 깨기: Java 개발자를 위한 핵심 개념에서 기본 지식을 확인하는 것이 좋습니다.

이 게시물에서 다룰 내용은 다음과 같습니다.

• 문제 설명을 자세히 살펴보세요.
• 기존의 if-else 솔루션과 getOrDefault() 메서드라는 두 가지 접근 방식으로 문제를 해결하세요.
• 두 구현의 시간 및 공간 복잡성에 대해 논의합니다.
• 두 솔루션의 비교(각 솔루션 사용 시기 포함).

문제 설명

정수 목록이 제공되며, 귀하의 임무는 목록에서 해당 숫자의 발생 횟수와 함께 각 고유 숫자를 반환하는 것입니다. HashMap 데이터 구조에 대한 이해도와 이를 효율적으로 구현하는 능력을 테스트하는 대표적인 문제입니다.

예는 다음과 같습니다.

입력:

[1, 2, 3, 5, 2, 1]

산출:

{1=2, 2=2, 3=1, 5=1}

입력 목록이 null이거나 비어 있는 경우, 결과는 빈 HashMap을 반환해야 합니다.

해결책 1: if-else를 사용한 전통적인 접근 방식

이 솔루션에서는 HashMap에 숫자가 이미 키로 포함되어 있는지 수동으로 확인합니다. 그렇다면 값을 증가시킵니다. 그렇지 않은 경우 값이 1인 키를 삽입합니다.

암호

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;

public class CountNumbers {

    private HashMap getCount(List list) {
        // Initialize HashMap to store number counts
        HashMap map = new HashMap();

        // To avoid NullPointerException in case of a null list
        if (list != null) {
           // Iterate through each number in the list
            for (int num : list) {
                // If first occurrence, add number with count 1
                if (!map.containsKey(num)) {
                    map.put(num, 1);
                } else { // If the number already exists, increment its count by 1
                    map.put(num, map.get(num)   1);
                }
            }
        }
        return map;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // Using ArrayList Parameterized Constructor with Collection as argument
        List numbers = new ArrayList(Arrays.asList(1, 2, 3, 5, 2, 1));

        CountNumbers nums = new CountNumbers();
        System.out.println(nums.getCount(null)); // Result -> {}
        System.out.println(nums.getCount(numbers)); // Result -> {1=2, 2=2, 3=1, 5=1}
    }
}

설명

1. 목록이 null인 경우: 반복하기 전에 목록이 null인지 확인하여 NullPointerException을 방지합니다.
2. 목록 반복: 각 숫자에 대해 HashMap에 이미 존재하는 경우 해당 값을 증가시킵니다. 그렇지 않으면 값 1로 삽입합니다.

시간과 공간의 복잡성

• 시간 복잡도:

  • O(n) – 목록을 한 번 탐색합니다. 여기서 n은 요소 수입니다.
  • 각 HashMap 작업(put 및 get)은 평균적으로 O(1)를 사용하므로 전체 시간 복잡도는 O(n).
  입니다.

• 공간 복잡도: O(n) – 최악의 경우 모든 숫자는 고유하며 HashMap에 저장됩니다.

솔루션 2: getOrDefault() 메서드를 사용한 최적화된 접근 방식

Java HashMap 클래스는 getOrDefault() 메소드를 사용하여 이 문제를 처리할 수 있는 더 깔끔하고 간결한 방법을 제공합니다. 맵에서 키를 찾을 수 없는 경우 기본값을 반환하여 if-else 논리가 필요하지 않습니다.

메서드 정의

V getOrDefault(Object key, V defaultValue)

• 매개변수:

  • key: 연관된 값이 반환될 키입니다.
  • defaultValue: 맵에 키에 대한 매핑이 포함되어 있지 않은 경우 반환할 값입니다.

• 반환: 지정된 키가 매핑되는 값 또는 맵에 키에 대한 매핑이 포함되어 있지 않은 경우 defaultValue입니다.

자세한 내용은 HashMap 공식 Javadoc을 확인하세요.

암호

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;

public class CountNumbers {

    private HashMap getCount(List list) {
        // Initialize HashMap to store number counts
        HashMap map = new HashMap();

        // To avoid NullPointerException in case of a null list
        if (list != null) {
            // Iterate through each number in the list
            for (int num : list) {
                // Cleaner solution using getOrDefault()
                map.put(num, map.getOrDefault(num, 0)   1);
            }
        }
        return map;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // Using ArrayList Parameterized Constructor with Collection as argument
        List numbers = new ArrayList(Arrays.asList(1, 2, 3, 5, 2, 1));

        CountNumbers nums = new CountNumbers();
        System.out.println(nums.getCount(null)); // Result -> {}
        System.out.println(nums.getCount(numbers)); // Result -> {1=2, 2=2, 3=1, 5=1}
    }
}

설명

1. getOrDefault() 사용: 이 메소드는 키가 있는 경우 키 값을 반환합니다. 그렇지 않은 경우 제공된 기본값(이 경우 0)을 반환합니다.
2. 삽입 및 증가: 코드는 기본값에 1을 직접 추가하므로 if-else 논리가 필요하지 않습니다.

getOrDefault()의 장점

• 클리너 코드: if-else의 필요성을 제거하여 상용구를 줄입니다.
• 동일한 복잡성: 시간과 공간 모두에 대해 O(n).

두 접근 방식의 비교

결론

두 솔루션 모두 동일한 결과를 산출하지만 getOrDefault()를 사용하면 코드가 더 간결해지고 읽기 쉬워집니다. 이 질문은 HashMaps, 반복 및 null 값 처리에 대한 이해도를 평가하기 때문에 인터뷰에서 자주 선호되는 질문입니다. 또한 빈도 계산 및 데이터 집계

이 게시물이 도움이 되었다면 Collections Framework Essentials 시리즈의 다른 게시물도 확인해 보세요!

관련 게시물

• 자바 기초

• 어레이 인터뷰 필수사항

• Java 메모리 필수사항

즐거운 코딩하세요!