JAVA 조건문과 반복문 그리고 배열…🙆‍♂️

김민제·2023년 10월 13일

Java

JAVA를 잡아라🙆‍♂️

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조건문

조건문은 조건식에 따라 다른 실행문을 실행하기 위해 사용된다.

if문

if문은 true or false 여부에 따라 블록 실행 여부가 결정된다.
if문의 기본 구조
```
if(조건식 1){
    코드1
}else if(조건식 2){
    코드2
}else{
    코드3
}
```
- 흔히 사용되는 조건식의 기본 구조이다.
- 조건식 1이 참이면 코드1, 조건식 2가 참이면 코드2, 조건식1과 2가 모두 거짓이면 조건식 3이 실행된다.
- if 단독으로도 if-else, if-else if, if-else if-else 등으로 다양하게 사용이 가능하며 if문은 꼭 들어가야 한다.
- 그렇다면 조건식1과 2가 모두 참이면 어떻게 될까?
```
if (true) {
    System.out.println("조건식 1");
} else if (true) {
    System.out.println("조건식 2");
} else {
    System.out.println("조건식 3");
}
-> 조건식 1
```
- 가장 먼저 참인 조건식 1이 출력된다.
- 이를 통해 조건식이 위에서부터 순차적으로 실행된다는 것을 알 수 있다!

switch문

switch문은 if문과 마찬가지로 조건 제어문이다.
switch문은 if문처럼 조건식의 참,거짓 여부를 확인하는 것이 아니라 변수가 어떤 값을 갖느냐에 따라 실행문이 선택된다.
switch문의 기본 구조

int num = 1;
switch (num){
    case 1:
        System.out.println("num은 1입니다.");
        break;
    case 2:
        System.out.println("num은 2입니다");
        break;
    default:
        System.out.println("num은 3입니다");
        break;
}
-> num은 1입니다.

switch의 괄호는 변수 값을 입력받아 동일한 값을 갖는 case를 찾아 실행시키고 동일한 값을 갖는 case가 없으면 default를 실행시킨다. (default는 생략이 가능하다.)
break값은 다음 case를 실행하지 않고 switch문을 빠져나가기 위해 사용된다.

break가 없다면 어떻게 될까?

int num = 1;
switch (num){
    case 1:
        System.out.println("num은 1입니다.");
    case 2:
        System.out.println("num은 2입니다.");
    default:
        System.out.println("num은 3입니다.");
->num은 1입니다.
	num은 2입니다.
	num은 3입니다.

case가 모두 출력이 되고 default까지 출력이 되는 것을 볼 수 있다.

break가 없다면 switch문 전체가 실행되는 것일까 실행된 부분부터 끝까지 실행되는 것일까??

int num = 2;
switch (num){
    case 1:
        System.out.println("num은 1입니다.");
    case 2:
        System.out.println("num은 2입니다.");
    default:
        System.out.println("num은 3입니다.");
->num은 2입니다.
	num은 3입니다.

num을 2로 바꾸자 case2부터 끝까지 실행된 것을 알 수 있다.

switch문의 변수로는 char값이나 string값도 올 수 있다.

반복문

반복문은 어떤 코드가 반복적으로 실행되도록 하고 싶을 때 사용된다.

for문

for문의 기본 구조
```
for (변수 초기화; 조건식; 변수 증감식){
    코드1
}
```
- for문의 기본 구조이며 조건식이 참일 때동안 중괄호 안의 코드가 반복된다.
- 예제
```
for (int i = 0; i<5; i++){
    System.out.println("i = " + i);
}
->i = 0
	i = 1
	i = 2
	i = 3
	i = 4
```
  - 위 코드는 i가 0부터 시작하여 1,2,3,4까지 증가하여 5보다 작을 때까지 실행되고 i가 5가 되어 반복문이 중단된 것을 볼 수 있다.
- 위 코드는 아래와 같이 사용해도 똑같은 결과를 나타낸다.
```
int i = 0
for (; i<5; ){
    System.out.println("i = " + i);
		i++
}
```

break, continue

반복문은 break를 통해 반복문을 멈출 수도 있고 continue를 통해 다음 반복문으로 넘어갈 수도 있다.

for (int i = 0; i<5; i++){
    if (i==1){
        continue;
    }
    if (i==4){
        break;
    }
    System.out.println("i = " + i);
}
->i = 0
	i = 2
	i = 3

중첩 for문
- for문은 또 다른 for문을 내포할 수 있는데 이를 중첩 for문이라고 한다.
```
for (int i = 2; i<4; i++){
    for (int j = 1; j<10; j++){
        System.out.println(i + " * " + j + " = " + i*j);
    }
}
->2 * 1 = 2
	2 * 2 = 4
	2 * 3 = 6
	...
	3 * 8 = 24
	3 * 9 = 27
```
- 중첩 for문을 사용하면 위와 같이 구구단을 출력하는 프로그램을 만들 수도 있다.
- 바깥 for문이 한 번 실행될 때마다 안쪽의 for문이 전부 실행되고 바깥 for문으로 다시 넘어가는 로직이다.
- 중첩 for문의 안쪽 for문에서 break를 사용하면 안쪽의 for문만 break된다.
- 안쪽 for문의 결과에 따라 전체 반복문을 중단해야할 상황이 있을텐데 그럴 때는 어떻게 할까??
- 이럴 때를 대비하여 break 라벨이라는 것이 존재한다.
```
loop1 :
for (int i = 2; i<10; i++){
    loop2 :
    for (int j = 1; j<10; j++){
        System.out.println(i + " * " + j + " = " + i*j);
        if (j==9){
            break loop1;
        }
    }
}
->2 * 1 = 2
	2 * 2 = 4
	2 * 3 = 6
	2 * 4 = 8
	2 * 5 = 10
	2 * 6 = 12
	2 * 7 = 14
	2 * 8 = 16
	2 * 9 = 18
```
- 바깥의 for문은 구구단을 9단까지 반복되도록 했지만 안쪽 for문에서 j==9라는 조건식으로 바깥 반복문을 break시켜줬기 때문에 구구단은 2단만 출력되고 반복을 멈춘 것을 확인할 수 있다.
- continue도 라벨을 사용할 수 있을까?
```
loop1 :
for (int i = 2; i<10; i++){
    loop2 :
    for (int j = 1; j<10; j++){
        System.out.println(i + " * " + j + " = " + i*j);
        if (j==9){
            continue loop1;
        }
    }
}
->2 * 1 = 2
	2 * 2 = 4
	...
	9 * 8 = 72
	9 * 9 = 81
```
- 바깥 for문의 첫 번째 반복은 실행되고 두 번째는 continue되고 세 번째는 실행되는 것을 기대했지만 구구단은 전부 출력된 것을 확인할 수 있었다.
- continue에 label을 사용해도 바깥 반복문에는 영향이 없는 것 같다.
java의 반복문은 python처럼 for-else문의 기능은 없는 것 같다.

while문

for문이 정해진 횟수만큼 반복한다면 while문은 조건식이 true일 경우 계속하여 반복되고 조건식이 false가 되면 반복문이 종료된다.
while문의 기본 구조
```
while(조건식){
    코드1
}
```
- 예제
```
int i = 0;
while(i<3){
    System.out.println("i = " + i);
    i++;
}
->i = 0
	i = 1
	i = 2
```
  - 위처럼 i가 3이 되기 전까지는 코드를 반복하다가 i가 3이 되어 중단된 것을 알 수 있다.
  - 그렇다면 while문은 i의 값을 코드 한 줄 한 줄이 실행될 때마다 검사하여 i값이 3이 되자마자 반복을 멈추는 것일까??? → 그렇지않다
```
int i = 0;
while(i<3){
    i++;
    System.out.println("i = " + i);
}
->i = 1
	i = 2
	i = 3
```
    - 위 코드를 보면 i가 증가하여 3이 되어도 print문을 실행하고 반복문이 종료된 것을 알 수 있다.
    - 이를 통해 while문은 반복문이 반복될 때마다 조건을 검사하는 것을 알 수 있다.
while문의 break와 continue
- 만약 i가 3이 되자마자 반복을 중단하고 싶다면 for문에서 사용한것처럼 break문을 사용할 수 있다.
- while문도 for문처럼 continue문을 사용할 수 있다.
```
int i = 0;
while(i<3){
    i++;
    if (i==1){
        continue;
    }
    if (i==3){
        break;
    }
    System.out.println("i = " + i);
}
->i = 2
```
- 위 코드에서 확인할 수 있듯이 i가 더해진 후 1이 되고 조건문에 걸려 continue가 되고 i는 2가 되었을 때는 출력, i는 3이 되었을 때는 조건문에 걸려 반복문이 break된 것을 알 수 있다.
- 이렇게 i가 3이 되자마자 반복을 중단하고 싶거나 조건식이 거짓이 되자마자 중단하고 싶다면 while문 안의 조건식 변수가 변경되고 바로 후에 if문으로 break를 걸어주면 조건식이 거짓이 되자마자 중단될 것이다.

do-while문

do-while문은 while문과 비슷하지만 do실행문을 최초에 무조건 실행하고 while문을 실행한다는 것이 while문과 다른 점이다.
do-while문의 기본 구조
```
do {
    실행문
} while (조건식);
```
- do-while문은 위의 구조로 구성되고 do가 처음에 무조건 실행되고 조건식을 판별하여 실행문을 반복한다.
- 예제
```
do {
    System.out.println("do문 실행");
} while (false);
->do문 실행
```
  - 위처럼 조건식이 거짓이어도 do의 실행문은 무조건 한 번 실행되는 것을 확인할 수 있다.

배열

자바에서의 배열은 같은 타입의 데이터를 연속된 공간에 나열하고 각 데이터에 인덱스를 부여해놓은 자료구조이다.
- 인덱스는 0부터 시작한다.
배열은 기본형 배열과 참조형 배열로 나뉜다.

기본형 배열

기본형 배열의 기본 구조

타입[] 변수명 = new 기본형타입[배열의 크기];
타입[] 변수명 = {값1, 값2, ...};
//인덱스로 값에 접근
변수명[index] = 값;

배열 변수에 null값을 넣고 참조하려하면 NullPointException이 발생한다.

배열의 길이를 초과한 값을 index로 접근하려하면 ArrayIndexOutOfBoundsException 오류가 발생한다.

int[] arr = {1,2,3};
System.out.println(arr[3]);
->Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: Index 3 out of bounds for length 3

배열의 길이는 length필드로 알 수 있다.

int[] arr = {1,2,3};
System.out.println(arr.length);
->3

다차원 배열

행과 열로 구성된 배열을 2차원 배열이라고 한다
수학의 행렬을 떠올리면 되는데 가로 인덱스와 세로 인덱스를 사용한다.
예를 들어 2행 3열의 행렬을 만들기 위해 다음의 코드를 사용한다.
```
int[][] arr = new int[2][3];
int[][] arr2 = {{0,0,0}, {0,0,0}};
```
(0,0) (0,1) (0,2)
(1,0) (1,1) (1,2)
- 위 형태의 배열이 생성된다.
- 위 코드는 메모리에 3개의 배열 객체를 생성한다.
  - int 타입 배열 A : [B,C]
  - int 타입 배열 B : [0,0,0]
  - int 타입 배열 C : [0,0,0]

(0,0)	(0,1)	(0,2)
(1,0)	(1,1)	(1,2)

참조형 배열

배열의 타입이 기본형이 아닌 경우
기본형 배열을 각 인덱스에 값을 직접 갖고 있지만 참조형 배열은 각 인덱스에 객체의 번지를 갖고 있다.
즉, 배열이 참조하는 배열의 공간이 값을 저장하는 것이 아니라 값을 참조한다는 것을 의미한다.
```
String[] str_arr = {"kim", "min", "je"};
```
- 위에서는 총 4개의 객체를 생성한다.
  - String 타입 배열 객체 A : [B ,C ,D]
  - String 타입 객체 B : [”kim”]
  - String 타입 객체 C : [”min”]
  - String 타입 객체 D : [”je”]

for each문

for 문은 배열이나 컬렉션을 좀 더 쉽게 처리하기 위해 향상된 for문을 제공한다.
for each 문은 루프 카운터 변수와 증감식을 사용하지 않는다.
for each문의 기본 구조
```
for(int i : array){}
```
- i에는 배열의 값이 순차적으로 들어간다
- 참조형 배열에도 사용가능하다

배열 복사

배열은 한 번 생성하면 크기를 변경할 수 없기 때문에 더 많은 공간이 필요하다면 더 큰 배열을 만들고 이전 배열로 부터 항목 값들을 복사해야한다.

복사 방법

for문

int[] arr1 = {1,2,3};
int[] arr2 = new int[5];
for(int i = 0; i < arr1.length; i++){
    arr2[i] = arr1[i];
}
for(int i : arr2){
    System.out.print(i + " ");
}
->1 2 3 0 0

Arrays
- 자바가 제공해주는 배열을 사용할때 쓰는 유틸리티
```
int[] arr1 = {1,2,3};
int[] arr2 = java.util.Arrays.copyOf(arr1,5);
for(int i : arr2){
    System.out.print(i + " ");
}
->1 2 3 0 0
```
- int[] arr1=arr2를 하면 같은 배열을 참조하라는 뜻으로 얕은 복사(shallow copy)이지만arrays.copyTo를 사용하면 깊은 복사(deep copy)으로 값들을 복사해서 넣어주는 것이다.