StringTokenizer와 StreamTokenizer(feat.StringTokenizer뜯어보기🔨)

김민제·2023년 10월 19일
Java

JAVA부수기(내가 부서짐 주의..)

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사건 발단의 B15552

  • 백준 15552번 문제를 BufferedReader로 받아 StringTokenizer로 잘라주고 BufferedWriter를 통해 출력해줘서 푼 나는 문제를 맞히고 다른 사람들의 코드를 보다가 신기한 함수를 발견했다.
  • 바로 StreamTokenizer라는 함수이다.
  • StringTokenizer가 가장 빠른 줄 알았는데 StreamTokenizer를 쓴 코드가 메모리 효율이 6배 수준으로 좋고 속도도 빨랐다.
  • 우선 나는 BufferedReader, InputStreamReader, StringTokenizer를 통해 받았으므로 더 메모리가 많이 소비된 것일 수도 있지만 시간 효율이 더 안좋다는 것은 정말 이해가 안간다..
  • 우선 코드를 보자

문제 풀이 코드

  • BufferedReader를 사용
import java.io.*;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
        int n = Integer.parseInt(br.readLine());

        for (int i = 0; i<n; i++){
            StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
            int x = Integer.parseInt(st.nextToken());
            int y = Integer.parseInt(st.nextToken());

            bw.write(x+y+"\n");
        }

        bw.flush();
        bw.close();
    }
}
  • 메모리 : 258212kb, 시간 : 764ms
  • StreamTokenizer 사용
import java.io.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        StreamTokenizer st = new StreamTokenizer(System.in);
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
        st.nextToken();
        int n = (int)st.nval;
        for(int i = 0; i < n; i++) {
            st.nextToken();
            int a = (int)st.nval;
            st.nextToken();
            int b = (int)st.nval;
            sb.append(a + b).append('\n');
        }
        bw.write(sb.toString());
        bw.flush();
        bw.close();
    }
}
  • 메모리 : 40768kb, 시간 : 472ms
  • 위와 같은 측정값이 나왔다.
  • 그렇다면 StringTokenizer와 StreamTokenizer의 차이를 알아보자

StringTokenizer와 StreamTokenizer

StringTokenizer

  • 참고 문서
  • 공식 API를 보면 첫 두 문장이 아래와 같이 나와있는 것을 볼 수 있다.
  • ‘The string tokenizer class allows an application to break a string into tokens. The tokenization method is much simpler than the one used by the StreamTokenizer class. The StringTokenizer methods do not distinguish among identifiers, numbers, and quoted strings, nor do they recognize and skip comments.’
    • ‘문자열 토크나이저 클래스를 사용하면 애플리케이션이 문자열을 토큰으로 나눌 수 있습니다. 토큰화 방법은 StreamTokenizer 클래스에서 사용하는 방법보다 훨씬 간단합니다. StringTokenizer 메서드는 식별자, 숫자 및 인용된 문자열을 구별하지 않으며 주석을 인식하고 건너뛰지도 않습니다.’
  • 놀랍게도 StringTokenizer의 설명인데 StramTokenizer와 비교하는 설명이 있다.
  • StreamTokenizer보다 사용방법이 간단하다고 한다.
  • 우선 API의 설명을 정리해보면 문자열을 토큰으로 나누어주는 클래스이고 숫자, 문자 및 인용된 문자열을 구분하지 않으며 토큰을 구분하는 문자는 별도로 지정해줄 수 있는 클래스라고 한다.
  • 그렇다면 StringTokenizer의 매개변수로는 어떤 값을 넣을 수 있는지 알아보자

StringTokenizer의 생성자

  • `StringTokenizer(String str)`
  • `StringTokenizer(String str, String delim)`
  • `StringTokenizer(String str, String delim, boolean returnDelims)`
  • StringTokenizer는 이렇게 3개의 생성자가 있다.
  • 우선 한개씩 알아보자
  • `StringTokenizer(String str)`

    • “지정된 문자열에 대한 StringTokenizer를 구성한다. StringTokenizer는 " \t \n \r \f"공백 문자, 탭 문자, 개행 문자, 캐리지 리턴 문자, 용지 공급 문자 등 기본 구분 기호 세트를 사용합니다. 구분 기호 문자 자체는 토큰으로 처리되지 않습니다.”라는 설명이 되어있다.

    • String만 넣어주면 문자열로 토큰을 생성하고 구분자는 공백으로 구분, 구분자는 토큰으로 처리되지 않는다는 말인 것 같다.

    • 하지만 프로그래머는 코드로 말하는 법. 한번 직접 사용해보자

      public static void main(String[] args) throws IOException {
    BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
    while (st.hasMoreTokens()) {
        System.out.println(st.nextToken());
    }
}
//입력
coding is very    hard.but,this,is,very,funny
//출력
coding
is
very
hard.but,this,is,very,funny

    • 설명대로 공백으로 구분하여 토큰을 잘라준 것을 볼 수 있다. 공백이 아무리 많아도 구분자는 토큰으로 처리되지 않기 때문에 구분자는 다 사라진 것도 확인할 수 있다.

    • 그렇다면 이번에는 delim을 사용해보자

  • `StringTokenizer(String str, String delim)`

    • “지정된 문자열에 대한 문자열 토크나이저를 구성합니다. 인수 의 문자는 delim토큰을 구분하기 위한 구분 기호입니다. 구분 기호 문자 자체는 토큰으로 처리되지 않습니다.’”라는 설명이 있다.

    • delim을 통해 문자열을 구분하는 구분자를 지정해줄 수 있는 것 같다.

    • 한번 사용해보자

      public static void main(String[] args) throws IOException {
    BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine(),",");
    while (st.hasMoreTokens()) {
        System.out.println(st.nextToken());
    }
}
//입력
coding is very    hard.but,this,is,very,funny
//출력
coding is very    hard.but
this
is
very
funny

    • “,”를 구분자로 지정해주었더니 “,”를 기준으로 문자열이 잘린 것을 볼 수 있다.

    • 그렇다면 공백과 “,”를 둘 다 구분자로 해줄 수는 없는것일까…..

    • 이것 저것 만져보다가 드디어 찾아냈다!

    • 문자열의 “+” 기능을 사용하면 된다!!!!👍

      public static void main(String[] args) throws IOException {
    BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine()," "+",");
    while (st.hasMoreTokens()) {
        System.out.println(st.nextToken());
    }
}
//입력
coding is very    hard.but,this,is,very,funny
//출력
coding
is
very
hard.but
this
is
very
funny

    • 이건 여러모로 많이 사용할 수 있을 것 같다 ㅎㅎ

    • 그럼 다음으로 boolean returnDelims까지 사용해보자

  • `StringTokenizer(String str, String delim, boolean returnDelims)`

    • “플래그 returnDelims가 이면 true구분 기호 문자도 토큰으로 반환됩니다. 각 구분 기호 는 구분 기호의 단일 유니코드 코드 포인트char (1개 또는 2 개일 수 있음)로 구성된 문자열로 반환됩니다. 플래그가 인 경우 false구분 기호 문자는 건너뛰고 토큰 사이의 구분 기호로만 사용됩니다.delimis 인 경우 null이 생성자는 예외를 발생시키지 않습니다. 그러나 결과에 대해 다른 메서드를 호출하려고 StringTokenizer하면 NullPointerException이 발생합니다.”

    • “returnDelims- 구분 기호를 토큰으로 반환할지 여부를 나타내는 플래그입니다.”

    • 위와 같은 설명이 있다.

    • 그럼 코드로 말해보자

      public static void main(String[] args) throws IOException {
    BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine()," "+",", true);
    while (st.hasMoreTokens()) {
        System.out.println(st.nextToken());
    }
}
//입력
coding is,funny
//출력
coding
 
is
,
funny

    • 위와 예제들과 같은 입력을 넣으니 출력이 너무 길어져서 조금 줄였다..

    • returnDelims를 true로 해주니 내가 지정한 구분자인 공백과 “,“도 함께 토큰에 들어간 것을 확인할 수 있다.

    • 이것도 어딘가모르게 유용하게 사용할 수 있을 것만 같은 냄새가 난다…🤔

  • 그렇다면 이번에는 StringTokenizer의 메소드들을 한번 살펴보자

StringTokenizer의 메소드

Modifier and TypeMethodDescription
inthttps://docs.oracle.com/en/java/javase/21/docs/api/java.base/java/util/StringTokenizer.html#countTokens()()토큰의 갯수를 int 형태로 반환해준다!
booleanhttps://docs.oracle.com/en/java/javase/21/docs/api/java.base/java/util/StringTokenizer.html#hasMoreElements()()hasMoreTokens 메소드 와 동일한 값을 반환합니다 . (이거 왜 있지..)
booleanhttps://docs.oracle.com/en/java/javase/21/docs/api/java.base/java/util/StringTokenizer.html#hasMoreTokens()()더 반환할 토큰이 있으면 true, 없으면 false를 반환한다.
Objecthttps://docs.oracle.com/en/java/javase/21/docs/api/java.base/java/util/StringTokenizer.html#nextElement()()다음 토큰을 Object 형태로 반환한다
Stringhttps://docs.oracle.com/en/java/javase/21/docs/api/java.base/java/util/StringTokenizer.html#nextToken()()다음 토큰을 반환한다.
Stringhttps://docs.oracle.com/en/java/javase/21/docs/api/java.base/java/util/StringTokenizer.html#nextToken(java.lang.String)(https://docs.oracle.com/en/java/javase/21/docs/api/java.base/java/lang/String.html delim)StringTokenizer의 문자열에서 다음 토큰을 반환합니다.
  • 위와 같은 메소드들이 있다.
  • 다른 건 다 이해가 되는데 hasMoreTokens()와 hasMoreElements()는 왜 같이 존재하는지 모르겠다.
  • 내가 모르는 다른 기능이 있는걸까??
  • 한번 사용해보자!
public static void main(String[] args) throws IOException {
    BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine()," "+",", true);
    System.out.println(st.hasMoreTokens());
    System.out.println(st.hasMoreElements());
}
//입력
kim min je
//출력
true
true
  • umm… 뭐지…
  • 여기저기 뜯어보다가 hasMoreElements()메소드를 보고 찾았다.
|Returns the same value as the hasMoreTokens method. 
|It exists so that this class can implement the Enumeration interface.
|Returns : true if there are more tokens; false otherwise.
|See Also : Enumeration, hasMoreTokens()

public boolean hasMoreElements() {
        return hasMoreTokens();
    }
  • hasMoreElements()는 그냥 내부적으로 hasMoretokens()메소드를 호출하여 반환해주는 기능을 하고 있다.
  • 그리고 코드의 주석에 “hasMoreTokens 메소드와 동일한 값을 반환합니다. 이 클래스가 Enumeration 인터페이스를 구현할 수 있도록 존재합니다.”라는 설명이 있다.
  • 우선 hasMoreTokens()만 쓰도록 하자..
  • 이렇게 뜯어본 StringTokenizer는 문자열을 slicing할 때 아주 좋은 클래스인 것 같다!
  • 그렇다면 이번엔 StreamTokenizer에 대해서 알아보자

StreamTokenizer

  • 참고문서
  • StreamTokenizer의 API 중 첫 줄을 보면 “The StreamTokenizer class takes an input stream and parses it into "tokens", allowing the tokens to be read one at a time. The parsing process is controlled by a table and a number of flags that can be set to various states. The stream tokenizer can recognize identifiers, numbers, quoted strings, and various comment styles.”과 같은 설명이 있다.
  • 이를 해석해보면 “클래스 StreamTokenizer는 입력 스트림을 가져와 "토큰"으로 구문 분석하여 토큰을 한 번에 하나씩 읽을 수 있도록 합니다. 구문 분석 프로세스는 테이블과 다양한 상태로 설정할 수 있는 여러 플래그에 의해 제어됩니다. 스트림 토크나이저는 식별자, 숫자, 인용 문자열 및 다양한 주석 스타일을 인식할 수 있습니다.”라고 한다.
  • 그렇다면 StreamTokenizer의 생성자를 통해 어떤 값을 인자로 전달받고 어떤 값을 반환하는지 확인해보자.

StreamTokenizer의 생성자

  • StreamTokenizer는 한개의 생성자가 있다.
public StreamTokenizer(Reader r) {
        this();
        if (r == null) {
            throw new NullPointerException();
        }
        reader = r;
    }
  • StreamTokenizer의 생성자를 살펴보면 Reader 타입의 매개변수 r을 받아 r이 null이라면 NullPointerException()을 발생, 아니라면 reader에 r값을 넣어준다.
  • reader는 StreamTokenizer안에 Reader 타입으로 선언되어있는 값이다.
    private Reader reader = null;
  • API에서의 이 생성자의 설명을 보면 “Create a tokenizer that parses the given character stream.”이라고 설명되어있다.
  • 이 문장을 번역해보면 “주어진 문자 스트림을 구문 분석하는 토크나이저를 만듭니다.”라고 한다.
  • 이 생성자는 문자 스트림을 받아서 Tokenizer로 만드는 역할을 한다고 볼 수 있다.

StreamTokenizer의 주요 필드와 메소드

  • 필드
Modifier and TypeMethodDescription
doublenval현재 토큰이 숫자인 경우 이 필드에는 해당 숫자의 값이 포함된다
Stringsval현재 토큰이 단어 토큰인 경우 이 필드에는 단어 토큰의 문자를 제공하는 문자열이 포함된다.
intttype메소드 호출 후 nextToken이 필드에는 방금 읽은 토큰 유형이 포함됩니다.
  • 메소드
Modifier and TypeMethodDescription
voidhttps://docs.oracle.com/en/java/javase/21/docs/api/java.base/java/io/StreamTokenizer.html#lowerCaseMode(boolean)(boolean fl)단어 토큰이 자동으로 소문자로 표시되는지 여부를 결정한다.
inthttps://docs.oracle.com/en/java/javase/21/docs/api/java.base/java/io/StreamTokenizer.html#nextToken()()이 토크나이저의 입력 스트림에서 다음 토큰을 구문 분석한다.
voidhttps://docs.oracle.com/en/java/javase/21/docs/api/java.base/java/io/StreamTokenizer.html#parseNumbers()()이 토크나이저가 숫자를 구문 분석해야 함을 지정한다.
voidhttps://docs.oracle.com/en/java/javase/21/docs/api/java.base/java/io/StreamTokenizer.html#whitespaceChars(int,int)(int low, int hi)범위의 모든 문자 low≤hi를 공백 문자로 지정한다.
voidhttps://docs.oracle.com/en/java/javase/21/docs/api/java.base/java/io/StreamTokenizer.html#wordChars(int,int)(int low, int hi)범위의 모든 문자 low≤hi를 단어 구성요소로 지정합니다.
Stringhttps://docs.oracle.com/en/java/javase/21/docs/api/java.base/java/io/StreamTokenizer.html#toString()()현재 스트림 토큰의 문자열 표현과 그것이 발생하는 줄 번호를 반환한다.

정리

  • StringTokenizer와 StreamTokenizer는 각각 String과 Reader를 받는다는 차이가 있고 사용 방법도 다르다.
  • StringTokenizer의 API 공식문서에서도 “토큰화 방법은 StreamTokenizer 클래스에서 사용하는 방법보다 훨씬 간단합니다”라고 말하는것처럼 StringTokenizer의 사용이 훨씬 편한 것 같다.
  • 하지만 StreamTokenizer의 메모리나 속도적인 측면을 보면 유용성을 무시 못할거같아서 지속적인 공부가 필요할 것 같다.

후기

  • 사실 StreamTokenizer를 공부하려 했지만 하다보니 StringTokenizer에 대해서 더 자세하게 공부해버린 것 같다.(오히려 좋아..?🤔)
  • 사실 StreamTokenizer에 대한 정보가 API문서 외에는 찾기가 꽤나 힘들어서 고생했지만 공부하고 나니 굉장히 뿌듯하다.
  • 다른 문제들에서 StreamTokenizer를 사용할 수 있도록 노력해봐야 할 것 같다!!
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