Hash Table

해시테이블(Hash Table)은 키(Key)를 값(Value)에 매핑할 수 있는 데이터 구조다. 해시테이블은 효율적인 데이터 검색을 위해 해시 함수(Hash Function)를 사용하여 키를 해시 코드로 변환하고, 이 해시 코드를 기반으로 값을 저장하거나 검색한다. 해시 함수는 각기 다른 키에 대해 가능한 한 고유한 해시 코드를 생성하는 것이 이상적이다. 그러나, 다른 키가 동일한 해시 코드를 가질 때 발생하는 '충돌(Collision)'을 처리하기 위한 메커니즘이 필요하다.

해시테이블의 주요 특징은 다음과 같다.

• 빠른 검색 속도: 평균적인 경우, 해시테이블의 검색, 삽입, 삭제 연산은 모두 상수 시간(O(1)) 복잡도를 가진다. 그러나 최악의 경우(예: 해시 충돌이 많이 발생하는 경우)에는 선형 시간(O(n))에 가까울 수 있다.
• 키-값 쌍: 데이터는 키-값 쌍으로 저장된다. 각 키는 유일해야 하며, 하나의 키는 정확히 하나의 값에 매핑된다.
• 해시 함수: 해시 함수는 키를 해시테이블 내의 주소로 변환하는 역할을 한다. 좋은 해시 함수는 해시 충돌을 최소화하고 해시테이블의 공간을 효율적으로 사용한다.
• 해시 충돌의 처리: 해시 충돌은 두 개 이상의 키가 같은 해시 값을 가질 때 발생한다. 이를 처리하는 방법에는 체이닝(Chaining)과 오픈 어드레싱(Open Addressing) 등이 있다. 체이닝은 충돌이 발생한 요소들을 연결 리스트로 연결하는 방법이고, 오픈 어드레싱은 충돌이 발생했을 때 다른 위치를 찾아 요소를 저장하는 방법이다.

해시테이블은 데이터베이스, 캐싱, 프로그래밍 언어의 내부 구현 등 다양한 분야에서 널리 사용되는 중요한 데이터 구조다.