⚡ Collection Framework와 정렬
📌 Collection Framework
🔷 객체들을 한 곳에 모아놓고 편리하게 사용할 수 있는 환경을 제공
정적 자료구조 (static data structure)- 고정된 크기의 자료구조
배열이 대표적인 정적 자료구조- 선언 시 크기를 명시하면 바꿀 수 없음
동적 자료구조 (Dynamic data structure)- 요소의 개수에 따라 자료구조의 크기가 동적으로 증가하거나 감소
- 리스트, 스택, 큐 등
🔷 자료구조들의 종류는 결국은 어떤 구조에서 얼마나 빨리 원하는 데이터를 찾는가에 따라 결정된다.
- 순서를 유지할 것인가?
- 중복을 허용할 것인가?
- 다른 자료구조들에 비해서 어떤 단점과 장점을 가지고 있는가?
🔷 java.util 패키지에 포함
🔷 Collection Framework 핵심 interface
| interface | 특징 |
|---|---|
| List | 순서가 있는 데이터의 집합. 데이터의 중복 가능 (ArrayList, LinkedList, Vector) |
| Set | 순서를 유지하지 않는 데이터의 집합. 데이터 중복 불가 (HashSet, TreeSet) |
| Map | Key와 Value의 쌍으로 데이터를 관리하는 집합. key의 중복 불가, value는 중복 가능 (HashMap, TreeMap) |
| Queue | 지하철, 버스를 탈 때 대기줄과 같이 들어온 순서대로 나가는 자료구조 (LinkedList) |
🔷 Collection Framework 핵심 메소드
| 분류 | Collection |
|---|---|
| 추가 | add(E e), addAll(Collection<? extends E> c) |
| 조회 | contains(Object o), containsAll(Collection<?>c), equals(), isEmpty(), iterator(), size() |
| 삭제 | clear(), removeAll(Collectionc), retainAll(Collectionc) |
| 수정 | - |
| 기타 | toArray() |
⭐ List
- 순서가 있고, 중복을 허용
- 내부적으로 배열을 이용하여 데이터를 관리
- 배열과 다르게 크기가 유동적으로 변함 (동적 자료구조)
- 배열을 다루는 것과 유사하게 사용할 수 있음.
import java.util.*;
// 문자열을 저장할 List, 구현체는 ArrayList
List<String> names = new ArrayList<>();
// 추가
names.add("박영규");
names.add("박민정");
names.add("0, 김준섭");
// 비어있는지 검사
names.isEmpty();
// 수정
names.set(0, "류지인");
// 조회
for(String name : names) {
System.out.println(name);
}
// 삭제
names.remove(0);
names.remove("박영규");
names.clear();⭐ Array
- 같은 타입의 데이터를 묶어 사용하는 자료구조
- 접근 속도가 빠름
- 크기를 변경할 수가 없어 추가 데이터를 넣을 때, 새로운 배열을 만들고 복사함.
- 데이터 삭제 시, 인덱스를 재조정하기 위해 전체 데이터를 옮겨야 함.
- ArrayList 역시 Array를 활용하므로 이 같은 특징을 가지고 있음.
⭐ LinkedList
- 각 요소를 Node로 정의하고 Node는 다음 요소의 참조 값과 데이터로 구성됨
- 각 요소가 다음 요소의 링크 정보를 가지며 연속적으로 구성될 필요가 없음
⭐ Set
- 순서가 없고, 중복을 허용하지 않음
- 빠른 속도, 효율적인 중복 데이터 제거 수단
- 단순 집합의 개념으로 정렬하려면 별도의 처리가 필요함.
// HashSet
// - 해시 테이블에 원소를 저장
// - 성능면에서 우수하다고 알려져 있음
// - 원소들의 순서가 일정하지 않음
Set<String>set = new HashSet<>();
set.add("박영규");
set.add("이건희");
set.add("박민정");
set.add("박영규");
System.out.println(set); // 순서 없이 3명만 들어있음- HashSet은 값을 비교할 때 hash 값을 기준으로 먼저 비교한 후에 일치하면 equals()를 작동시켜 비교한다.
❗ Set이 여러 객체를 받을 때, 그 값이 같더라도 해시코드가 다르기 때문에 마치 중복된 값이 저장된 것처럼 보일 수 있다. 이를 방지하기 위해
hashCode()와equals()의 재정의가 필요하다.@Override public int hashCode() { return id.hashCode(); } @Override public boolean equals(Object obj) { if(obj instanceof Person) { Person other = (Person)obj; return id.eqauls(other.id); } }
⭐ Map
- Key와 value를 하나의 Entry로 묶어서 데이터 관리, 순서는 없으며 키에 대한 중복은 없음
- 속도가 빠름
Map<String, String>map = new HashMap<>();
// 값 저장
map.put("박영규", "대전");
map.put("박민정", "괴산");
map.put("류지인", "광주");
// {박영규=대전, 류지인=광주, 박민정=괴산}
// 중복키로 값을 넣으려고 하면 값이 바뀐다.
map.put("박영규", "울진");
// {박영규=울진, 류지인=광주, 박민정=괴산}
// 값 가지고 오기
map.get("박민정"); // 괴산
map.get("김찬진"); // null
// 키가 있는지 확인
map.containsKey("박영규"); // true
// 값이 있는지 확인
map.containsValue("광주"); // true
// 자료 조회
for(String key : map.keySet()) {
System.out.printf("%s : %s", key, map.get(key));
}
for(Map.Entry<String, String> entry: map.entrySet()) {
System.out.println(entry.getKey()+":"+entry.getValue());
}⭐ Queue
Queue는 인터페이스, 구현체는LinkedList를 사용선입선출: 가장 먼저 들어온 값이 가장 먼저 빠져나감
Queue<Integer>queue = new LinkedList<>();
// 값 넣기
queue.offer(1);
queue.offer(2);
// 값 순차적으로 꺼내기
while(!queue.isEmpty) {
// queue.poll();
}⭐ Stack
후입선출: 가장 나중에 들어온 값이 가장 먼저 빠져나감
Stack<Integer>stack = new Stack<>();
// 값 넣기
stack.push(1);
// 값 꺼내기
while(!stack.isEmpty()) {
stack.pop();
}📌 정렬
🔷 요소들을 특정 기준에 맞추어 내림차순 또는 오름차순으로 배치 하는 것
- 순서를 가지는 Collection들만 정렬 가능
- Collections의 sort()를 이용한 정렬
import java.util.*;
List<String> names = new ArrayList<>();
names.add("박영규");
names.add("박민정");
names.add("김준섭");
// [박영규, 박민정, 김준섭]
Collections.sort(names);
// [김준섭, 박민정, 박영규]🌟 배열 정렬은 Arrays.sort()
⭐ Comparable interface
- 나 와 쟤 (비교기준 한 개)
implements Comparable<T>을 필요로 함
public interface Comparable<T> {
public int compareTo(T o);
// 양수: 자리바꿈, 음수: 자리유지, 0: 동일위치
}⭐ Comparator
- 객체가 Comparable을 구현하고 있지 않거나 사용자 정의 알고리즘으로 정렬하려는 경우
- 얘 와 쟤 (비교기준 두 개)
implements Comparator<T>을 필요로 함- 1회성 객체 사용시 익명 내부 클래스를 사용
public interface Comparator<T> {
int compare(T o1, T o2);
}
// 익명 내부 클래스 활용
Collections.sort(names, new Comparator<String>() {
@Override
public int compare(String o1, String o2) {
return Integer.compare(o1.length(), o2.length());
}
});
Hodie mihi, Cras tibi