💫 JAVA

✔️ List

✅ 컬렉션 프레임워크란?

• 자바에서 제공하는 자료구조 클래스 집합
• List, Set, Map 등 다양한 컬렉션 포함
• 직접 구현할 필요 없이 가져다 쓰기만 하면 됨

✅ List란?

• 순서가 있는 데이터 집합
• 중복 허용
• 대표 구현체: ArrayList, LinkedList

✏️ ArrayList 생성 및 초기화

• 문자열 데이터를 담을 List 생성
• import java.util.* 필요

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<String>();
    }
}

---

✅ add() 메서드로 데이터 추가

• 리스트에 데이터를 순차적으로 추가
• add() 메서드 사용

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> fruits = new ArrayList<String>();
        fruits.add("apple");
        fruits.add("banana");
        fruits.add("cherry");
        fruits.add("dragonfruit");
        fruits.add("mango");
        }
    }
}

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✏️ 반복문으로 출력

• for문을 이용하여 리스트 출력
• get(i) 메서드로 각 요소에 접근

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> fruits = new ArrayList<String>();
        fruits.add("apple");
        fruits.add("banana");
        fruits.add("cherry");
        fruits.add("dragonfruit");
        fruits.add("mango");
        for(int i = 0; i < fruits.size(); i++){
            System.out.println(fruits.get(i));
        }
    }
}
▶️
apple
banana
cherry
dragonfruit
mango

✏️ for-each문으로 출력

• for-each문을 이용하면 리스트를 더 간결하게 순회 가능
• 각 요소를 직접 변수에 담아 사용할 수 있음

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> fruits = new ArrayList<String>();
        fruits.add("apple");
        fruits.add("banana");
        fruits.add("cherry");
        fruits.add("dragonfruit");
        fruits.add("mango");
        for(String fruit : fruits){
            System.out.println(fruit);
        }
    }
}
▶️
apple
banana
cherry
dragonfruit
mango

---

ℹ️ Iterator

Iterator<String> it = fruits.iterator();
while (it.hasNext()) {
    String item = it.next();
    System.out.println(item);
}

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✅ List 정렬하기

• Collections.sort() 메서드를 사용하면 리스트 요소를 정렬할 수 있음
• 기본적으로 오름차순 정렬됨

Collections.sort(fruits);

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✅ List에 특정 값이 있는지 확인

• contains() 메서드를 사용하면 리스트에 특정 값이 포함되어 있는지 확인 가능
• 결과는 true 또는 false로 반환

if(fruits.contains("apple")){
    System.out.println("apple은 포함되어 있습니다.");
}

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✅List 요소 삭제하기

• remove() 메서드를 사용하면 특정 값을 삭제할 수 있음
• 값으로 삭제하거나 인덱스로 삭제할 수 있음

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> fruits = new ArrayList<String>();
        fruits.add("mango");
        fruits.add("apple");
        fruits.add("dragonfruit");
        fruits.add("cherry");
        fruits.add("banana");
        
        fruits.remove("apple");
        fruits.remove(0);
        System.out.println(fruits);
    }
}
▶️
[cherry, dragonfruit, mango]

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✅ List 전체 비우기

• clear() 메서드를 사용하면 리스트의 모든 요소가 제거됨
• 리스트는 비어 있지만 null이 아닌 상태로 남음

fruits.clear();
System.out.println(fruits); // 출력: []

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✅ List가 비었는지 확인

• isEmpty() 메서드는 리스트가 비어 있는지 확인할 때 사용
• 비어 있으면 true, 요소가 하나라도 있으면 false 반환

if (fruits.isEmpty()) {
    System.out.println("리스트가 비어 있습니다.");
} else {
    System.out.println("리스트에 요소가 있습니다.");
}

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✅ List 크기 확인

• size() 메서드는 리스트에 몇 개의 요소가 들어있는지 확인할 때 사용
• 반환값은 정수(int)

System.out.println("리스트 크기: " + fruits.size());

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✅ List 활용 메서드

• indexOf(): 특정 값의 위치(인덱스)를 반환함. 없으면 -1
• set(): 특정 인덱스의 값을 수정함
• subList(): 리스트의 일부를 잘라서 새 리스트처럼 반환함

int index = fruits.indexOf("mango"); // 있으면 인덱스, 없으면 -1 출력

fruits.set(1, "Orange"); // 1번 인덱스 값을 "Orange"로 수정

List<String> sliced = fruits.subList(0, 2); // 0번부터 1번까지 추출 (2는 미포함)

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ℹ️ List vs ArrayList

• ArrayList는 List의 구현체
• 변수는 List로 선언하는 것이 더 유연함
• LinkedList로도 쉽게 교체 가능

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🔁 List 핵심 요약 정리

항목	설명
자료 구조	순서를 유지하며 중복을 허용하는 컬렉션
대표 구현체	ArrayList, LinkedList
데이터 추가	add()
데이터 삭제	remove(), clear()
값 확인	contains(), indexOf()
전체 탐색	for문, for-each문
정렬	Collections.sort()
상태 확인	size(), isEmpty()

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ℹ️ 자바에서 List 생성하는법

🔸1. new ArrayList<>()

• 가장 기본적이고 수정 가능

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("apple");
list.add("banana");

🔸2. Arrays.asList(...)

• 배열처럼 초기값을 채워 생성
• add/remove 불가, set 가능

List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana");

java.util.Arrays class asList(...) method

public static <T> List<T> asList(T... a) {
    return new ArrayList<>(a); // 새로운 ArrayList 객체를 반환한다.
}

🔸3. List.of(...)

• add/remove/set 불가

List<Integer> numbers = List.of(1, 2, 3, 4, 5);

java.util.List interface of(...) method

static <E> List<E> of() {
    return (List<E>) ImmutableCollections.EMPTY_LIST; // 불변 리스트 반환.
}

🔸4. new ArrayList<>(List.of(...))

• List.of()로 초기화, ArrayList로 감싸서 수정 가능한 리스트 생성
• 실무에서 자주 쓰는 방식 (초기값/수정 ok)

List<String> list = new ArrayList<>(List.of("apple", "banana"));
list.add("cherry"); // ✅ OK

🔸5. Collections.nCopies(n, value)

• n개의 동일한 값으로 초기화

List<String> list = new ArrayList<>(Collections.nCopies(5, "apple"));
// [apple, apple, apple, apple, apple]

🔸6. Stream + Collectors.toList()

• Stream 리스트 생성으로 가공, 필터링 가능

List<Integer> list = IntStream.rangeClosed(1, 5)
                              .boxed()
                              .collect(Collectors.toList());
// [1, 2, 3, 4, 5]

💡(참고) Arrays.asList() 와 List.of() 차이 출처: [Inpa Dev 👨‍💻:티스토리]

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✔️ Set

✅ Set이란?

• 요소의 순서를 유지하지 않으며, 중복된 값을 허용하지 않는 자료구조
• HashSet, LinkedHashSet, TreeSet 등이 대표적인 Set 구현체
• List와는 달리, 같은 값을 두 번 저장할 수 없다는 점이 가장 큰 차이점입니다.

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✅ HashSet 생성

• 문자열 데이터를 담을 Set 생성
• import java.util.* 필요

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Set<String> fruits = new HashSet<>();
    }
}

✅ add() 메서드로 데이터 추가

• Set에 데이터를 추가할 때 add() 사용
• 중복된 값은 무시됨

fruits.add("Apple");
fruits.add("Banana");
fruits.add("Apple"); // 중복 추가 무시

✅ for-each문으로 순회

• Set은 순서가 없기 때문에 인덱스로 접근 불가
• for-each문을 통해 전체 순회 가능

for (String fruit : fruits) {
    System.out.println(fruit);
}

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✏️ List와의 비교 실습

• 같은 데이터를 List와 Set에 넣고 차이 확인
• List는 중복 허용, Set은 중복 제거

List<String> list = new ArrayList<>();
Set<String> set = new HashSet<>();

list.add("Apple");
list.add("Apple");
set.add("Apple");
set.add("Apple");

System.out.println(list); // [Apple, Apple]
System.out.println(set);  // [Apple]

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✏️ Hash 값 확인 실습

• HashSet은 내부적으로 각 요소의 hashCode() 값을 이용해 저장 위치를 결정합니다
• 문자열의 hashCode는 객체마다 다를 수 있으며, 이를 통해 빠르게 저장 위치를 찾습니다

아래 코드는 문자열 두 개의 해시 값을 출력하는 예제입니다.

String a = "Apple";
String b = "Banana";

System.out.println(a.hashCode());
System.out.println(b.hashCode());

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✅ LinkedHashSet이란?

• LinkedHashSet은 HashSet과 동일하게 중복을 허용하지 않지만, 입력 순서를 유지하는 특징이 있습니다.
• 내부적으로 LinkedList 구조를 사용해 요소의 삽입 순서를 기억합니다.
• 순서가 유지되면서도 중복을 제거하고 싶을 때 유용합니다.

Set<String> linkedSet = new LinkedHashSet<>();
linkedSet.add("Banana");
linkedSet.add("Apple");
linkedSet.add("Cherry");

System.out.println(linkedSet); // [Banana, Apple, Cherry]

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✅ TreeSet이란?

• TreeSet은 요소를 자동으로 정렬하는 Set입니다.
• 중복된 값은 저장되지 않으며, 정렬 기준은 기본적으로 오름차순입니다.
• 내부적으로 이진 탐색 트리 (Red-Black Tree) 구조를 사용합니다.
• 성능은 HashSet보다 느리지만, 정렬된 데이터가 필요한 경우 유용합니다.

Set<String> treeSet = new TreeSet<>();
treeSet.add("Banana");
treeSet.add("Apple");
treeSet.add("Cherry");

System.out.println(treeSet); // [Apple, Banana, Cherry]

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↔️ HashSet vs LinkedHashSet vs TreeSet

구분	HashSet	LinkedHashSet	TreeSet
중복 허용	❌ 없음	❌ 없음	❌ 없음
순서 유지	❌ 없음 (무작위)	✅ 입력 순서 유지	✅ 정렬된 순서 유지
정렬	❌ 없음 ❌ 없음	✅ 자동 정렬 (자연 순서 또는 Comparator)
속도 특징	가장 빠름 (O(1))	중간 (순서 처리 포함)	가장 느림 (정렬 비용)
사용 목적	빠른 삽입/검색	순서 + 중복 제거	정렬 + 중복 제거

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🔁 Set 핵심 요약 정리

항목	설명
자료 구조	순서 없이 중복을 허용하지 않는 컬렉션
대표 구현체	HashSet, LinkedHashSet, TreeSet
중복 여부	중복 허용 ❌
순서 보존	HashSet ❌, LinkedHashSet ✅, TreeSet ✅(정렬)
정렬 지원	TreeSet만 자동 정렬 (오름차순)
데이터 추가	add()
데이터 제거	remove(), clear()
값 확인	contains()
전체 탐색	for-each문 사용 권장

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✔️ Map

✅ Map이란?

• 키(Key)와 값(Value)으로 구성된 구조
• 키는 중복 불가, 값은 중복 가능
• 빠른 탐색과 수정이 특징

✅ Map 생성 및 초기화

• Map은 인터페이스, HashMap은 구현체
• 제네릭은 <Key, Value> 형태

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Integer> fruitPrices = new HashMap<>();
    }
}

✅ put()으로 값 추가

• Map에 값을 추가할 때는 put(key, value) 사용
• 키가 중복되면 기존 값이 덮어쓰기됨

fruitPrices.put("Apple", 150);
fruitPrices.put("Banana", 50);
fruitPrices.put("Cherry", 200);

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✅ entrySet()으로 전체 순회

• Map 전체를 순회하려면 entrySet() 사용
• 각 항목은 Map.Entry 객체로 받아옴

for (Map.Entry<String, Integer> entry : fruitPrices.entrySet()) {
    System.out.println(entry.getKey() + " costs " + entry.getValue() + " cents.");
}

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✅ values() + size()로 평균 계산

• Map의 모든 값을 꺼낼 때 values() 사용
• 요소 개수는 size()로 확인

int sum = 0;
for (int score : studentScores.values()) {
    sum += score;
}
double average = (double) sum / studentScores.size();
System.out.println("Average score: " + average);

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✅ containsKey() & containsValue()

• containsKey(key)는 해당 키가 존재하는지 확인합니다.
• containsValue(value)는 해당 값이 존재하는지 확인합니다.
• 둘 다 boolean 값을 반환하며 조건문에 자주 사용됩니다.

Map<String, Integer> fruitPrices = new HashMap<>();
fruitPrices.put("Apple", 150);
fruitPrices.put("Banana", 50);

System.out.println(fruitPrices.containsKey("Apple"));   // true
System.out.println(fruitPrices.containsKey("Grapes"));  // false
System.out.println(fruitPrices.containsValue(50));       // true
System.out.println(fruitPrices.containsValue(300));      // false

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✅ getOrDefault() 실습

• getOrDefault(key, defaultValue)는 해당 키가 존재하면 값을 반환하고, 없으면 기본값을 반환합니다.
• 조건문 없이도 안전하게 값을 조회할 수 있어 NullPointerException 방지에 유용합니다.

Map<String, Integer> fruitPrices = new HashMap<>();
fruitPrices.put("Apple", 150);
fruitPrices.put("Banana", 50);

System.out.println(fruitPrices.getOrDefault("Apple", 0));   // 150
System.out.println(fruitPrices.getOrDefault("Grapes", 0));  // 0 (기본값)

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✅ replace() & remove() 실습

• replace(key, newValue)는 기존 키의 값을 새로운 값으로 교체합니다.
• remove(key)는 해당 키와 그에 연결된 값을 Map에서 제거합니다.
• 두 메서드 모두 키가 없으면 아무 일도 일어나지 않습니다.

Map<String, Integer> fruitPrices = new HashMap<>();
fruitPrices.put("Apple", 150);
fruitPrices.put("Banana", 50);

fruitPrices.replace("Apple", 180); // Apple 가격을 180으로 변경
fruitPrices.remove("Banana");      // Banana 항목 삭제

System.out.println(fruitPrices); // 출력: {Apple=180}

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✅ keySet()으로 키만 출력하기

• keySet() 메서드는 Map에 존재하는 모든 키(Set 형태) 를 반환합니다.
• 반복문을 통해 key만 출력하거나, key를 기준으로 추가 작업을 수행할 수 있습니다.

Map<String, Integer> fruitPrices = new HashMap<>();
fruitPrices.put("Apple", 150);
fruitPrices.put("Banana", 50);
fruitPrices.put("Cherry", 200);

for (String key : fruitPrices.keySet()) {
    System.out.println("Key: " + key);
}

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✅ TreeMap 소개 및 정렬된 출력

• TreeMap은 키를 자동으로 정렬된 순서로 저장하는 Map 구현체입니다.
• 키의 자연 순서(예: 숫자 오름차순, 문자열 알파벳 순) 또는 Comparator 기준으로 정렬됩니다.
• 키의 정렬이 필요한 경우 HashMap 대신 TreeMap을 사용할 수 있습니다.

Map<String, Integer> fruitPrices = new TreeMap<>();
fruitPrices.put("Banana", 50);
fruitPrices.put("Apple", 150);
fruitPrices.put("Cherry", 200);

for (Map.Entry<String, Integer> entry : fruitPrices.entrySet()) {
    System.out.println(entry.getKey() + " : " + entry.getValue());
}

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🔁 Map 핵심 요약 정리

항목	설명
자료 구조	키(Key)와 값(Value) 쌍으로 구성된 컬렉션
대표 구현체	HashMap, TreeMap, LinkedHashMap
키 중복 여부	중복 허용 ❌ (고유해야 함)
값 중복 여부	중복 허용 ✅
정렬 지원	TreeMap은 키 기준 자동 정렬
데이터 추가	put(key, value)
데이터 조회	get(key), getOrDefault(key, 기본값)
값 수정	replace(key, newValue)
항목 삭제	remove(key)
키 확인	containsKey(key)
값 확인	containsValue(value)
전체 탐색	entrySet(), keySet(), values() 활용