[Android/Kotlin] 코틀린의 mutableMapOf()는 왜 LinkedHashMap을 사용할까?

 

코틀린에서 mutableMapOf()를 사용하면 내부적으로 LinkedHashMap이 생성됩니다.
처음에는 mutableMapOf()를 단순히 사용했지만, 왜 기본 구현체가 LinkedHashMap일까? 라는 의문이 들었습니다.
이 글에서는 그 이유를 고민해보고, HashMap, LinkedHashMap, TreeMap의 차이를 비교한 내용을 정리해보겠습니다.

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1. mutableMapOf()는 LinkedHashMap을 사용한다

우선, mutableMapOf()가 내부적으로 어떤 자료구조를 사용하는지 확인해보겠습니다.

 

즉, 코틀린의 mutableMapOf()는 기본적으로 LinkedHashMap을 사용한다는 것을 확인할 수 있었습니다.
그렇다면 왜 LinkedHashMap을 기본으로 사용할까?

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2. LinkedHashMap이 기본 구현체인 이유

1) 입력된 순서를 유지할 수 있다

• HashMap은 키를 저장할 때 순서를 보장하지 않음.
• 하지만 LinkedHashMap은 데이터가 추가된 순서를 유지하며, 이후 조회할 때도 입력된 순서대로 반환됨.

fun main() {
    val hashMap = hashMapOf(3 to "C", 1 to "A", 2 to "B")
    val linkedHashMap = linkedMapOf(3 to "C", 1 to "A", 2 to "B")

    println("HashMap: ${hashMap.keys}")        // 순서 보장 X
    println("LinkedHashMap: ${linkedHashMap.keys}")  // 입력 순서 유지
}

 

출력 결과 예시:

HashMap: [2, 3, 1]  // 순서 랜덤  
LinkedHashMap: [3, 1, 2]  // 입력 순서 유지

 

 

즉, mutableMapOf()를 사용하면 데이터를 저장한 순서대로 가져올 수 있다는 장점이 있습니다.

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2) HashMap과 동일한 빠른 조회 속도를 제공한다

• LinkedHashMap은 내부적으로 해시 테이블(Hash Table)과 이중 연결 리스트(Double Linked List)를 사용함.
• 해시 테이블을 사용하기 때문에 키 기반 조회 속도는 O(1)로 매우 빠름.

즉, LinkedHashMap은 HashMap의 속도를 유지하면서도 순서까지 보장하는 장점이 있습니다.

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3) 직관적인 동작과 예측 가능한 순서 유지

• HashMap은 내부적으로 랜덤한 순서로 데이터를 저장하기 때문에, 같은 데이터를 넣더라도 출력 순서가 달라질 수 있음.
• LinkedHashMap은 입력된 순서를 유지하기 때문에 일관된 결과를 보장하여 디버깅이나 데이터 관리가 쉬움.

즉, mutableMapOf()가 LinkedHashMap을 기본 구현체로 사용하는 이유는 코틀린이 가독성과 일관성을 중요하게 생각하기 때문이라고 볼 수 있습니다.

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3. HashMap, LinkedHashMap, TreeMap 비교

자료구조	조회 속도	입력 순서 유지	정렬 기능
HashMap	O(1)	❌ (순서 보장 X)	❌
LinkedHashMap	O(1)	✅ (입력 순서 유지)	❌
TreeMap	O(log N)	✅ (정렬 순서 유지)	✅

HashMap vs. LinkedHashMap 차이

• HashMap은 입력 순서를 보장하지 않음, 키의 해시값에 따라 저장 위치가 결정됨.
• LinkedHashMap은 입력 순서를 유지하며, 해시 테이블과 이중 연결 리스트를 함께 사용함.
• TreeMap은 키 값을 기준으로 자동 정렬하지만 속도가 O(log N)으로 상대적으로 느림.

즉, LinkedHashMap은 HashMap과 같은 빠른 속도를 유지하면서도, 입력된 순서를 보장하는 장점이 있음.

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4. LinkedHashMap의 동작 방식

LinkedHashMap은 HashMap의 기능을 유지하면서도 입력된 순서를 기억하는 자료구조입니다.

내부 동작

• 해시 테이블(Hash Table) → 키를 해시 함수로 변환하여 빠르게 조회 (O(1))
• 이중 연결 리스트(Double Linked List) → 노드를 연결하여 입력된 순서 유지

즉, LinkedHashMap은 HashMap처럼 빠른 조회가 가능하면서도, 추가적인 연결 리스트를 사용하여 순서를 기억하는 기능이 추가된 구조입니다.

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5. mutableMapOf()를 사용할 때 주의할 점

1) 대량의 데이터를 저장할 경우 메모리 사용량 증가

• LinkedHashMap은 HashMap보다 메모리를 더 많이 사용함.
• 이유는 이중 연결 리스트를 유지해야 하기 때문.

2) 정렬이 필요한 경우 TreeMap 사용 고려

• LinkedHashMap은 입력 순서를 유지하지만, 정렬 기능은 지원하지 않음.
• 정렬된 데이터를 원한다면 TreeMap을 사용하는 것이 더 적절함.

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6. 결론

• mutableMapOf()는 기본적으로 LinkedHashMap을 사용하여 입력된 순서를 유지하면서도 빠른 조회 속도(O(1))를 제공.
• HashMap은 순서를 보장하지 않지만, LinkedHashMap은 입력된 순서를 유지하면서도 HashMap과 같은 성능을 제공.
• 만약 정렬된 데이터가 필요하다면 TreeMap을 사용하는 것이 더 적합함.

즉, 코틀린에서 mutableMapOf()가 LinkedHashMap을 기본으로 사용하는 이유는 "빠른 조회 속도를 유지하면서도 입력된 순서를 보장하기 위해서" 라고 정리할 수 있습니다.