11강 - 컬렉션

• JCF
• HashSet, ArrayList, LinkedList 클래스
• HashMap 클래스

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✅ JCF

💡 컬렉션
여러 원소를 하나의 그룹으로 묶어 관리하기 위한 자료구조

JCF란?

JCF (Java Collections Framework)

• 컬렉션을 표현하고 다루기 위한 통합된 프레임워크
  • 클래스와 인터페이스의 집합
  • 다양한 방식으로 저장, 정렬, 검색, 수정하는 도구 제공

• 컬렉션을 일관된 방식으로 다룰 수 있음
  • 표준화된 인터페이스: 컬렉션을 다루기 위한 기능 표현
  • 어떻게 표현되는 지와 상관없이 일관성 있게 다룸
  • 클래스: 인터페이스를 구현한 클래스 제공

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JCF의 구조

JCF의 인터페이스

• Set: 순서❌ 중복❌
• List: 순서⭕ 중복⭕
• Queue: List와 유사 BUT 선입선출(FIFO) 방식
• Map: 원소가 <key, value> 형식, 키는 중복❌❌

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JCF의 인터페이스와 클래스

java.util 패키지에 포함되며 제네릭 타입
→ 다루는 자료의 유형을 지정해야 함

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컬렉션 객체의 선언

변수 선언은 해당 인터페이스 유형
→ 객체 생성은 인터페이스를 구현하는 클래스를 사용

Set<Integer> set = new HashSet<>();
List<Integer> list = new ArrayList<>();
List<Integer> list = new LinkedList<>();
Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
Map<String, Integer> map = new HashMap<>();

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Collection<E> 인터페이스

Set, List, Queue 에서 공통으로 지원해야 하는 기능을 정의

🔗원소 삽입/삭제 메소드

메서드	설명
boolean add(E e)	주어진 요소를 현재 컬렉션에 추가. 성공 시 true 반환
boolean addAll(Collection<? extends E> c)	주어진 컬렉션의 모든 요소를 현재 컬렉션에 추가
boolean remove(Object o)	주어진 요소를 컬렉션에서 제거
boolean removeAll(Collection<?> c)	주어진 컬렉션에 포함된 모든 요소를 현재 컬렉션에서 제거
boolean retainAll(Collection<?> c)	현재 컬렉션의 요소 중, 주어진 컬렉션에 있는 요소만 남김
void clear()	컬렉션의 모든 요소를 제거하여 비움

🔍 원소 탐색 메서드

메서드	설명
boolean contains(Object o)	현재 컬렉션이 주어진 요소를 가지고 있으면 true 반환
boolean containsAll(Collection<?> c)	주어진 컬렉션의 모든 요소가 현재 컬렉션에 있으면 true 반환
boolean isEmpty()	컬렉션이 비어 있으면 true 반환

📦 기타 메서드

메서드	설명
int size()	현재 컬렉션에 포함된 요소의 개수를 반환
int hashCode()	현재 컬렉션의 해시 코드값 반환
Object[] toArray()	컬렉션을 객체 배열로 변환하여 반환
Iterator<E> iterator()	컬렉션의 Iterator 객체 반환
boolean equals(Object o)	두 컬렉션이 같은 요소를 같은 순서로 포함하면 true 반환

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✅ HashSet, ArrayList, LinkedList 클래스

🔹 HashSet, ArrayList, LinkedList 비교 정리

항목	HashSet	ArrayList	LinkedList
📦 자료 구조	해시 테이블 기반	동적 배열 (배열 기반)	이중 연결 리스트
📑 중복 허용	❌ 불가	✅ 가능	✅ 가능
🔢 순서 유지	❌ 유지하지 않음	✅ 삽입 순서 유지	✅ 삽입 순서 유지
📚 사용 목적	중복 없는 집합(Set) 구현	빠른 접근/검색 위주	자주 삽입/삭제 발생 시 적합
🧭 인덱스 접근	❌ 불가	✅ O(1)	❌ 느림 (O(n))

1. 🔸 HashSet

• Set 인터페이스 구현
• 중복 허용하지 않음
• 순서가 중요하지 않은 데이터 집합에 적합
• 내부적으로 HashMap을 사용

Set<String> set = new HashSet<>();
set.add("apple");
set.add("banana");
set.add("apple"); // 중복 → 저장 안됨

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2. 🔸 ArrayList

• List 인터페이스 구현
• 중복 허용 · 입력된 순서대로 관리됨
• 빠른 검색/접근이 필요한 경우 유리
• 내부적으로 배열 기반 → 크기 조절⭕

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("apple");
list.add("banana");
list.get(0); // 인덱스로 접근 가능

💡 Iterator<E> 인터페이스

• 컬렉션에 저장된 원소를 차례대로 다룸
• boolean hasNext(), E next(), void remove()
• 컬렉션에서 Iterator 객체를 리턴하는 iterator() 메소드 사용 가능

List<String> list = new ArrayList<String>();
Iterator<String> it = list.iterator();
while (it.hasNext())
	System.out.println(it.next());

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3. 🔸 LinkedList

• List + Deque 인터페이스 구현
• 이중 연결 리스트 구조
• 중간 삽입/삭제가 많을 때 적합
• 큐, 스택처럼도 사용 가능 (void push(), E pop())

List<String> linkedList = new LinkedList<>();
linkedList.add("apple");
linkedList.add(1, "banana"); // 중간 삽입 효율적

💡 Queue 인터페이스 구현

• boolean offer(E), boolean add(E): 뒤에 원소 추가
• E poll(), E remove(): 앞의 원소 삭제하고 리턴함
• E peek(), E element(): 앞의 원소를 읽음

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💡 상황에 따른 컬렉션 추천

상황	추천 컬렉션
중복 제거가 중요할 때	HashSet
인덱스를 이용한 빠른 접근이 필요할 때	ArrayList
삽입/삭제가 빈번할 때	LinkedList

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✅ HashMap 클래스

Map<K, V> 인터페이스

(key, value)로 이루어진 원소로 구성되는 컬렉션을 다루기 위한 인터페이스

• key는 중복❌
• 하나의 key에 하나의 value만 대응됨
• 원소들의 순서들은 중요❌

🔹주요 메소드

메서드	설명
V put(K key, V value)	맵에 <key, value> 쌍을 추가합니다. 이미 존재하는 키라면 값을 덮어씌웁니다.
V get(Object key)	해당 키에 매핑된 값을 반환합니다. 키가 없으면 null을 반환합니다.
V remove(Object key)	해당 키의 매핑을 제거하고, 그에 대응하는 값을 반환합니다. 키가 없으면 null 반환.
boolean containsKey(Object key)	맵에 해당 키가 존재하면 true, 없으면 false를 반환합니다.
Collection<V> values()	맵에 저장된 값들로 구성된 컬렉션을 반환합니다. (중복 허용)
Set<K> keySet()	맵에 존재하는 모든 키를 Set 형태로 반환합니다.

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HashMap 클래스

해싱을 이용하여 Map 인터페이스를 구현한 클래스
→ 자료 탐색 방법이 ArrayList나 LinkedList 클래스와 다름

복잡한 자료 관리

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