TIL(Today I Learned)_230731

☝🏻오늘 배운 것

1.컬렉션(Collection)

- 컬렉션이란?

: 자바에서 제공하고 있는 자료구조의 모음(틀), 여러 데이터를 관리하기 위해서 존재함
: *List, set, *map을 알아볼 것 -> 배열보다 진화된 형태임

- 자료구조란?

: 데이터(자료)를 메모리에서 구조적으로 처리하는 방법론이다. -> 알고리즘

- 배열의 문제점

1. 한 번 크기를 지정하면 변경할 수 없다.
   : 공간 크기가 부족하면 에러가 발생 🡪 할당 시 넉넉한 크기로 할당하게 됨 (메모리 낭비)
   : 필요에 따라 공간을 늘리거나 줄일 수 없음
2. 배열에 기록된 데이터에 대한 중간 위치의 추가, 삭제가 불편하다.
   : 추가, 삭제할 데이터부터 마지막 기록된 데이터까지 하나씩 뒤로 밀어내고 추가해야 함(복잡한 알고리즘)
3. 한 타입의 데이터만 저장 가능하다.

- 컬렉션의 장점

1. 저장하는 크기의 제약이 없다.(더넣어도 길이가 늘어나고, 덜넣어도 길이가 줄어든다)
2. 추가, 삭제, 정렬 등의 기능 처리가 간단하게 해결된다.
   : 자료를 구조적으로 처리 하는 자료구조가 내장되어 있어 알고리즘 구현이 필요 없음
3. 여러 타입의 데이터가 저장 가능하다.
   : 객체만 저장({Student(), Employee(), integer, int arr[4]}등 으로)할 수 있기 때문에 필요에 따라 기본 자료형을 저장해야 하는 경우 Wrapper클래스 사용.
   : Wrapper 클래스로 사용하는 8가지 -> Bolean, Character, Byte, Short, Integer, Long, Float, Double

- 컬렉션의 주요 인터페이스

1. 인터페이스
   : 관련없는 것들을 연결하는 것
   : 공통된 메소드명을 제공하여 규역을 만든 것

: Collection 인터페이스 -> List, Set의 공통 코드를 작성한 부모 인터페이스이다.
: Java Collection -> 자바의 자료구조 모음(List, Set, Map)
3. List(나열) -> 기본적으로 배열 모양의 구조이며, 인덱스가 있다(중복데이터 허용됨).
4. Set(집합) -> 주머니 모양의 집합, 기본적으로 중복데이터를 허용하지 않는다.
5. Map -> Key : Value로 데이터가 적재됨. Key는 중복이 허용되지않고, Value는 중복이 허용됨

2. List

- List란?

: 자료들을 순차적으로 나열한 자료구조로 인덱스로 관리되며, 중복해서 객체 저장이 가능하다.
구현 클래스로 ArrayList와 Vector, LinkedList가 있음

- List 계열 주요 메소드

- List 예제

✅ Student 클래스

package edu.kh.collection.model.vo;

public class Student {

	// 필드
	private String name;
	private int age;
	private String region;
	private char gender;
	private int score;
	
	public Student() {}

	public Student(String name, int age, String region, char gender, int score) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
		this.region = region;
		this.gender = gender;
		this.score = score;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}

	public String getRegion() {
		return region;
	}

	public void setRegion(String region) {
		this.region = region;
	}

	public char getGender() {
		return gender;
	}

	public void setGender(char gender) {
		this.gender = gender;
	}

	public int getScore() {
		return score;
	}

	public void setScore(int score) {
		this.score = score;
	}

	

	//toString()오버라이딩 자동완성
	// alt + shifg + s -> s
	
	@Override
	public String toString() {
		return "Student [name=" + name + ", age=" + age + ", region=" + region + ", gender=" + gender + ", score="
				+ score + "]";
	}
	
	
}

✅ StudentService 클래스

package edu.kh.collection.model.service;

//import java.util.ArrayList;
import java.util.InputMismatchException;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
import edu.kh.collection.model.vo.Student;

public class StudentService {
	
	// 필드
	private Scanner sc = new Scanner(System.in);
	
	// 학생 정보를 저장할 List 생성
	
	// java.util.List 인터페이스 : List에 반드시 필요한 필수 기능을 모아둔 인터페이스
	// * 인터페이스 객체 생성 x, 부모 참조변수 ㅇ

	// java.util.ArrayList : 배열 형태 List(가장 대표적인 List 자식 클래스)
	
	// ArrayList() 기본 생성자 : 기본 크기 10짜리 리스트 생성
	//							-> 하지만 리스트는 크기가 늘었다 줄었다 하기때문에 큰 의미는 없다.
	
	// ArrayList(용량) : 용량만큼의 리스트 생성 -> 마찬가지로 큰 의미는 없다.
	//					-> 너무 큰값을 작성하면 메모리를 많이 소모함.
	
	//private List<Student> studentList = new ArrayList<Student>(); // 검색, 조회에 효율적
	private List<Student> studentList = new LinkedList<Student>(); // 추가, 수정, 삭제에 효율적
	// 저장되는 타입이 Student로 제한된 리스트를 생성했다는 뜻
	// == Student만 저장 가능 == 모든게 Student
	// == Student임을 검사할 필요가 없다.
	
	public StudentService() {
		
		studentList.add( new Student("홍길동", 25, "서울시 중구", 'M', 90) ) ;
		studentList.add( new Student("고영희", 23, "경기도 안산시", 'F', 100) ) ;
		studentList.add( new Student("강아지", 30, "서울시 강남구", 'M', 80) ) ;
		studentList.add( new Student("오미나", 27, "충북 청주시", 'F', 90) ) ;
		studentList.add( new Student("박주희", 24, "서울시 서대문구", 'F', 70) ) ;
		
	}
	
	
	
	
	public void ex() {
		// List 테스트
		
		// List.add(Object e) : 리스트에 객체를 추가
		// * 매개변수 타입이 Object == 모든 객체를 매개변수로 전달할 수 있음
		
		studentList.add(new Student()); // 0번 인덱스
		//studentList.add(sc); // 1번 인덱스
		//studentList.add("문자열"); // 2번 인덱스
		//studentList.add(new Object()); // 3번 인덱스
		// -> 컬렉션의 특징 : 여러 타입의 데이터를 저장할 수 있다.
		
		// (반환형)
		// Object List.get(index i) : 리스트에서 i번째 인덱스에 있는 객체를 반환
		// 반환형이 Object == 모든 객체를 반환할 수 있다.
		
		if( studentList.get(0) instanceof Student) {
			System.out.println(((Student)studentList.get(0)).getName());
		}
		
		// 제네릭스(Generics) == 제네릭
		// -> 컬렉션에 저장되는 객체 타입을 한가지로 제한
		System.out.println(studentList.get(0).getName());
		
	}

	
	/** 
	 * 메뉴 출력용 메서드

	 * alt + shift + j 
	 * 메서드 설명용 주석
	 * @author cje@naver.com.
	 */
	public void displayMenu() {
		
		int menuNum = 0;
		
		do {
			
			System.out.println("\n===========학생관리 프로그램===========\n");
			System.out.println("1. 학생 정보 추가");
			System.out.println("2. 학생 전체 조회");
			System.out.println("3. 학생 정보 수정");
			System.out.println("4. 학생 정보 제거");
			System.out.println("5. 이름으로 검색(일치)");
			System.out.println("6. 이름으로 검색(포함)");
			
			System.out.println("0. 프로그램 종료");
			
			System.out.print("\n메뉴 번호 선택 >> ");
			
			try {
				
				menuNum = sc.nextInt();
				System.out.println();
				
				switch(menuNum) {
				case 1 : System.out.println(addStudent()); break;
				case 2 : selectAll(); break;
				case 3 : System.out.println(updateStudent()); break;
				case 4 : System.out.println(removeStudent()); break;
				case 5 : searchName(); break;
				case 6 : searchName2(); break;
				case 0 : System.out.println("프로그램 종료..."); break;
				default : System.out.println("메뉴에 작성된 번호만 입력해주세요.");
				
				}
				
			} catch(InputMismatchException e) {
				System.out.println("error : 입력 형식이 유효하지 않습니다. 다시 시도해주세요.");
				 
				sc.nextLine(); // 입력버퍼에 남아있는 잘못된 문자열 제거
				
				menuNum = -1; // 첫 반복 시 잘못 입력하는 경우 menuNum이 0을 가지고 있어 종료되는데,
				// 이를 방지하기위해 임의값 -1 대입
			}
			
		}while(menuNum != 0);
		
	}
	
	
	/**
	 * 1. 학생 정보 추가 메서드
	 * - 추가 성공 시 "성공", 실패 시 "실패"문자열 반환
	 */
	public String addStudent() throws InputMismatchException{
		System.out.println("==============학생 정보 추가==============");
		
		System.out.print("이름 : ");
		String name = sc.next();
		
		System.out.print("나이 : ");
		int age = sc.nextInt();
		sc.nextLine(); // 입력버퍼 개행 문자 제거
		
		System.out.print("사는곳 : ");
		String region = sc.nextLine();
		
		System.out.print("성별(M/F) : ");
		char gender = sc.next().charAt(0);
		
		System.out.print("점수 : ");
		int score = sc.nextInt();
		
		// Student 객체 생성 후 List에 추가
		
		if(studentList.add( new Student(name, age, region, gender, score) ) ) {
			// add의 반환형은 boolean 타입
			// 제네릭 <Student>때문에 List타입이 Student로 제한됨
			
			return "성공";
		}else {
			return "실패";
		}
		
	}
	
	/**
	 *  2. 학생 전체 조회 메서드
	 */
	public void selectAll() {
		
		// - List는 인덱스가 있다.(0번 부터 시작)
		// - List에 저장된 데이터의 개수를 얻어오는 방법 : int List.size()
		// -> 배열명.length 대신 사용
		
		// - List가 비어있는지 확인하는 방법
		// 	boolean List.isEmpty() : 비어있으면 true를 반환
		
		System.out.println("========학생 전체 조회========");
		
		// studentList가 비어있는 경우 "학생 정보가 없습니다" 출력
		
		//studentList.size() == 0 또는
		if(studentList.isEmpty()) {
			System.out.println("학생 정보가 없습니다.");
			 
			return; // 현재 메소드를 종료하고 호출한 곳으로 돌아감
					// 단, 반환값은 없다(void)
		}
		
		// 일반 for문
//		for(int i = 0; i < studentList.size(); i++) {
//			System.out.println(studentList.get(i));
//		}
		
		// 향상된 for문(for each문)
		// - 컬렉션, 배열의 모든 요소를 순차적으로 반복접근할 수 있은 for문
		// (순차적 : 0번 인덱스부터 마지막요소까지 인덱스를 1씩 증가)
		
		// [작성법]
		// for(컬렉션 또는 배열에서 꺼낸 한개의 요소를 저장할 변수 : 컬렉션명 또는 배열명){  }
		int index = 0;
		for( Student std : studentList ) {
			// std에는 for문 반복 시 마다 0,1,2... 인덱스 요소들을 한번씩 저장됨
			System.out.print((index++)+ "번 : ");
			System.out.println(std);
		}
		
	}

	
	/**
	 * 3. 학생 정보 수정 메서드
	 */
	public String updateStudent() throws InputMismatchException{
		
		// Student List.set(int index, Student e) 
		// -> List의 i번째 요소를 전달받은 e로 변경
		// -> (반환) Student == 변경 전 Student 객체가 담겨있다.
		
		System.out.println("==========학생 정보 수정==========");
		
		System.out.print("인덱스 번호 입력 : ");
		int index = sc.nextInt();
		
		// 1) 학생 정보가 studentList에 있는가? == 비어있는가
		if(studentList.isEmpty()) {
			return "입력된 학생 정보가 없습니다.";

			// 2) 입력된 숫자가 0보다 작은가? (음수 검사)
		}else if(index < 0) {
			return "음수는 입력할 수 없습니다";
			
			// 3) 만약 문자열을 입력한 경우 -> 예외처리 throws
		
		// 4) 입력받은 숫자가 studentList 범위 내 인덱스 번호인가?	
		}else if(index >= studentList.size()) {
			return "범위를 넘어선 값을 입력할 수 없습니다.";
		
		}else {
			// 수정 코드 작성
			System.out.println(index + "번째 인덱스에 저장된 학생 정보");
			System.out.println(studentList.get(index));
			
			System.out.print("이름 : ");
			String name = sc.next();
			
			System.out.print("나이 : ");
			int age = sc.nextInt();
			sc.nextLine(); // 입력버퍼 개행 문자 제거
			
			System.out.print("사는곳 : ");
			String region = sc.nextLine();
			
			System.out.print("성별(M/F) : ");
			char gender = sc.next().charAt(0);
			
			System.out.print("점수 : ");
			int score = sc.nextInt();
			
			// 입력받은 index 번째에 새로운 학생 정보를 셋팅 -> 수정
			// 이때, index번째에 있던 기존 학생 정보가 반환된다.
			Student temp = studentList.set(index, new Student(name, age, region, gender, score));
			
			return temp.getName() + "의 정보가 변경되었습니다.";
			
		}
		
	}
	
	
	/**
	 * 4. 학생 정보 제거 메서드
	 * @throws InputMismatchException
	 */
	public String removeStudent() throws InputMismatchException{
		
		// Student List.remove(int index)
		// 리스트에서 index번째 요소를 제거
		// (반환) 제거된 index번의 요소가 반환된다.
		// *List는 중간에 비어있는 인덱스가 없게 하기 위해서
		// remove() 동작 시 뒤쪽 요소를 한 칸씩 당겨온다.
		
		System.out.println("==========학생 정보 제거==========");
		
		System.out.print("인덱스 번호 입력 : ");
		int index = sc.nextInt();
		
		// 1) 학생 정보가 studentList에 있는가? == 비어있는가
		if(studentList.isEmpty()) {
			return "입력된 학생 정보가 없습니다.";

			// 2) 입력된 숫자가 0보다 작은가? (음수 검사)
		}else if(index < 0) {
			return "음수는 입력할 수 없습니다";
			
			// 3) 만약 문자열을 입력한 경우 -> 예외처리 throws
		
		// 4) 입력받은 숫자가 studentList 범위 내 인덱스 번호인가?	
		}else if(index >= studentList.size()) {
			return "범위를 넘어선 값을 입력할 수 없습니다.";
		
		}else {
			
			// 학생 정보 제거
			System.out.print("정말 삭제 하시겠습니까? (Y/N) : ");
			char ch = sc.next().toUpperCase().charAt(0);
			// String.toUpperCase() : 문자열을 대문자로 변경
			
			if(ch == 'Y') {
				Student temp = studentList.remove(index);
				return temp.getName() + "의 정보가 제거되었습니다."; 
			}else {
				return "취소";
			}
		}
		
	}
	
	/**
	 * 이름으로 검색(전체 일치)
	 */
	public void searchName() {
		
		// 검색할 이름 입력 : 
		// 요소 정보 출력
		// 검색 결과가 없습니다.

		System.out.println("==========학생 검색(이름 일치)==========");
		
		System.out.print("검색할 이름 입력 : ");
		String input = sc.next();
		
		boolean flag = true;
		
		// 향상된 for문
		for( Student std : studentList ) {
			
			if( input.equals(std.getName())) { // 이름이 일치하는 경우
				System.out.println(std);
				flag = false;
			}
		}
		
		if(flag) {
			System.out.println("검색 결과가 없습니다.");
		}
		
	}

	/**
	 * 이름에 특정 문자열이 포함되는 학생을 찾아서 조회하는 메서드
	 */
	public void searchName2() {
		
		System.out.println("==========학생 검색(문자열 포함)==========");
		
		System.out.print("이름에 포함되는 문자열 입력 : ");
		String input = sc.next();

		boolean flag = true;
		
		// 향상된 for문
		for( Student std : studentList ) {
			
			// boolean String.contains(문자열) : String에 문자열이 포함되어있으면 true 아니면 false
			if( std.getName().contains(input)) { 
				System.out.println(std);
				flag = false;
			}
		}
		
		if(flag) {
			System.out.println("검색 결과가 없습니다.");
		}
		
	}
	
}

✅ StudentRaun 클래스

package edu.kh.collection.run;

import edu.kh.collection.model.service.StudentService;

public class StudentRun {

	public static void main(String[] args) {
		
		StudentService service = new StudentService();
		
		service.displayMenu();

	}

}