220319 Java - Chapter 11. Collections Framework Part.1

▶ 컬렉션(collection)

- 여러 객체(데이터)를 모아놓은 것을 의미

 

▶ 프레임웍(framework)

- 표준화, 정형화된 체계적인 프로그래밍 방식

 

▶ 컬렉션 프레임웍(collection framework)

- 컬렉션(다수의 객체)을 다루기 위한 표준화된 프로그래밍 방식

- 컬렉션을 쉽고 편리하게 다룰 수 있는 다양한 클래스를 제공(저장, 삭제, 검색, 정렬)

- java.util패키지에 포함. JDK1.2부터 제공함.

 

▶ 컬렉션 클래스(collection class)

- 다수의 데이터를 저장할 수 있는 클래스(예- Vector,ArrayList,HashSet)

⦁ 컬렉션 프레임웍의 핵심 인터페이스

List(순서O, 중복 허용)

Set(순서X, 중복 불가능)

Map(순서X, 키는 중복 불가능, 값은 중복 허용) / 키=id, 값(value)=비밀번호 라고 생각

 

⦁ Collection인터페이스의 메소드

추가, 검색, 삭제 등의 메소드를 가지고 있음.

 

⦁ List 인터페이스 – 순서O, 중복O

(핵심은 ArrayList, LinkedList)

 

추가, 검색, 삭제, 정렬 등의 메소드를 가지고 있음.

List는 Collection 인터페이스의 자손이므로 Collection의 메소드를 가지고 있음.

 

⦁ Set인터페이스 – 순서X, 중복X

(핵심은 HashSet, TreeSet)

* Set인터페이스의 메소드는 Collection인터페이스와 동일

* 집합과 관련된 메소드(Collection에 변화가 있으면 true, 아니면 false를 반환)

 

⦁ Map인터페이스 – 순서X,중복(키X,값O)

(핵심은 HashMap, TreeMap) (LinkedHashMap은 순서가 존재함)

 

- Map 인터페이스의 메소드

검색, 추가, 삭제 등의 메소드가 있음

keySet()과 values()로 각각 키와 값을 뽑아낼 수 있고 EntrySet()으로 Entry(키와 값의 쌍)

를 뽑아내서 Set으로 반환할 수 있음.

 

 

⦁ ArrayList

- ArrayList는 기존의 Vector를 개선한 것으로 구현원리와 기능적으로 동일

ArrayList와 달리 Vector는 자체적으로 동기화처리가 되어 있다.

 

- List인터페이스를 구현하므로, 저장순서가 유지되고 중복을 허용한다.

- 데이터의 저장공간으로 배열을 사용한다(배열기반)

-> 모든 종류의 객체를 저장할 수 있다.

 

⦁ ArrayList의 메소드

 

생성자)

ArrayList()

ArrayList(Collection C)

ArrayList(int initicalCapacity) // 배열의 길이 설정

 

기능별 메소드)

-저장-

boolean add(Object o) // 객체를 추가, 성공하면 true 실패는 false

void add(int index, Object element) // 객체를 특정위치에 저장

boolean addAll(Collection c) // 컬렉션의 요소를 그대로 저장

boolean addAll(int index, Collection c) // 컬렉션의 요소를 특정 위치에 저장

 

-삭제-

boolean remove(Object o) // 객체를 삭제

Object remove(int index) // 특정 위치에 있는 객체 삭제

boolean removeAll(Collection c) // 해당 컬렉션에 있는 객체를 삭제

void clear() // 모든 객체 삭제

 

-검색-

int indexOf(Objecct o) // 객체가 몇 번째 인덱스에 있는지 검색, 못 찾으면 –1

int lastIndexOf(Object o) // 오른쪽 끝에서부터 검색, indexOf와 같은 기능

boolean contains(Object o) // 객체가 존재하는지, 있으면 true

Object get(int index) // 객체를 읽기

Object set(int index, Object element) // 특정 위치에 있는 객체를 다른 객체로 변경

 

-기타-

List subList(int fromIndex, int toIndex)

Object[] toArray() // ArrayList의 객체 배열을 반환

Object[] toArray(Object[] a)

boolean isEmpty() // 비어있는지 확인

void trimToSize() // 빈 공간 제거

int size() // 저장된 객체의 개수를 반환

 

ex)

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;

public class Ex11_1 {
	static void print(ArrayList list1, ArrayList list2) {
		System.out.println("list1:"+list1);
		System.out.println("list2:"+list2);
		System.out.println();		
	}

	public static void main(String[] args) {
		ArrayList list1 = new ArrayList(10);
		// ArrayList에는 객체만 저장가능
		// autoboxing에 의해 기본형이 참조형으로 자동 변환
		list1.add(5);
		list1.add(4);
		list1.add(new Integer(2));
		list1.add(new Integer(0));
		list1.add(new Integer(1));
		list1.add(new Integer(3));
		
		// ArrayList(Collection c) 생성자를 이용해서 새로운 ArrayList를 만듦.
		ArrayList list2 = new ArrayList(list1.subList(1,4));
		print(list1, list2);
		
		// Collection은 인터페이스, Collections는 유틸 클래스이다. (s의 차이...)
		
		Collections.sort(list1);
		Collections.sort(list2);
		print(list1, list2);
		
		System.out.println("list1.containsAll(list2) : " +list1.containsAll(list2));
		// list1이 list2의 모든 요소를 포함하고 있는지, 포함하면 true
		
		list2.add("B");
		list2.add("C");
		list2.add(3, "A");
		print(list1, list2);
		
		list2.set(3, "AA");
		print(list1, list2);
		
		list1.add(0, "1"); // "1"을 추가
		// indexOf()는 지정된 객체의 위치(인덱스)를 알려준다.
		System.out.println("index="+ list1.indexOf(new Integer(1))); // Integer 1의 index
		System.out.println("index="+ list1.indexOf("1")); // String "1"의 index
		print(list1, list2);
		
//		list1.remove(1); // index가 1인 객체를 삭제
		list1.remove(new Integer(1)); // 숫자 1을 삭제
		print(list1, list2);
		
		System.out.println("list1,retainAll(list2) : "+list1.retainAll(list2));
//		list1에서 list2와 겹치는 부분만 남기고 나머지는 삭제한다.
		
		print(list1,list2);
		
//		 list2에서 list1에 포함된 객체들을 삭제한다.
		for(int i=list2.size()-1; i>=0; i--) {
			if(list1.contains(list2.get(i)))
				list2.remove(i);
		}
		
		print(list1, list2);
	}

}

 

 

⦁ ArrayList에 저장된 객체의 삭제과정

1) ArrayList에 저장된 첫 번째 객체부터 삭제하는 경우(배열 복사 발생)

앞의 객체가 삭제되면서 뒤의 객체를 복사해서 앞으로 이동하게 됨.

성능상으로도 안 좋고 삭제가 완벽하게 되지 않을수도 있음.

2) ArrayList에 저장된 마지막 객체부터 삭제하는 경우(배열 복사 발생안함)

뒤에서부터 삭제하면 객체가 복사되지 않아서 작업속도도 빠르고 모든 객체를 완벽하게 삭제할 수 있음. (★ 잘 기억해두는게 좋음 ★)

 

⦁ 배열의 장단점

▶ 장점 : 배열은 구조가 간단하고 데이터를 읽은 데 걸리는 시간(접근시간, access time)이 짧다.

 

▶ 단점 : 크기를 변경할 수 없다.(실행중에)

- 크기를 변경해야 하는 경우 새로운 배열을 생성 후 데이터를 복사해야함.

* 더 큰 배열 생성->기존 데이터 복사->참조 변경

 

- 크기 변경을 피하기 위해 충분히 큰 배열을 생성하면, 메모리가 낭비됨.

 

▶ 단점 2 : 비 순차적인 데이터의 추가, 삭제에 시간이 많이 걸린다.

- 데이터를 추가하거나 삭제하기 위해, 다른 데이터를 옮겨야 함.

- 그러나 순차적인 데이터 추가(끝에 추가)와 삭제(끝부터 삭제)는 빠르다(데이터 이동이 없기 때문)

 

 

⦁ LinkedList – 배열의 단점을 보완

- 배열(연속적임)과 달리 링크드 리스트는 불연속적으로 존재하는 데이터를 연결(link)

 

▶ 데이터의 삭제 : 단 한번의 참조변경만으로 가능

(개별 요소를 Node라고 함)

 

class Node {
	Node next; // 다음 노드
	Object obj; // 데이터
}

 

 

▶ 데이터의 추가 : 한 번의 Node객체 생성과 두 번의 참조변경만으로 가능

 

▶ LinkedList – 연결리스트. 데이터 접근성이 나쁨

첫 번째 요소는 두 번째 요소의 주소만 알고 있기 때문에 한 번에 건너뛰는 것이 불가능함

 

▶ 더블리 링크드 리스트(doubly linked list) - 이중 연결리스트, 접근성 향상

앞 뒤로 움직일 수 있음. 하지만 여전히 건너뛰기는 불가능

 

class Node {
	Node next; // 다음 노드
	Node previous; // 이전 노드
	Object obj; // 데이터
}

 

▶ 더블리 써큘러 링크드 리스트(doubly circular linked list) - 이중 원형 연결리스트

제일 처음 요소와 가장 마지막 요소를 연결해서 이동할 수 있게 함 .

 

 

⦁ ArrayList(배열기반) vs. LinkedList(연결기반) – 성능 비교

순차적으로 데이터를 추가/삭제 – ArrayList가 빠름

비순차적으로 데이터를 추가/삭제 – LinkedList가 빠름

접근시간(access time) - ArrayList가 빠름

 

 

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이어서...

 

출처 - 유튜브 남궁성의 정석코딩 [자바의 정석 - 기초편]