주니어 자바 개발자를 위한 100가지 질문 [2-2.Container ]

Eunjin·2023년 5월 25일

container 개발이론정리

📌 각각 어떤 상황에서 HashMap과 TreeMap을 선택하나요?

A. HashMap은 순서가 중요하지 않고 빠른 검색, 삽입, 삭제가 필요한 경우에 적합합니다. TreeMap은 키를 기준으로 정렬된 순서를 유지해야 하거나 범위 기반 검색이 필요한 경우에 유용합니다.

HashMap

Map 인터페이스를 상속 → Map은 키와 값으로 구성된 Entry객체를 저장하는 구조를 가지고 있는 자료구조
키와 값은 모두 객체
해싱(Hashing)을 사용하기 때문에 많은 양의 데이터를 검색하는 데 있어서 뛰어난 성능을 보임
해시맵은 키의 순서를 보장하지 않습니다. 삽입 순서나 특정 순서로 반복해서 접근하는 것을 보장하지 않습니다.
순서가 중요하지 않고, 빠른 검색, 삽입 및 삭제 연산이 필요한 경우에 적합

참고 : https://coding-factory.tistory.com/556

TreeMap

이진트리를 기반으로 한 Map 컬렉션
키와 값이 저장된 Map, Etnry를 저장
객체를 저장하면 자동으로 정렬되는데, 키는 저장과 동시에 자동 오름차순으로 정렬되고 숫자 타입일 경우에는 값으로, 문자열 타입일 경우에는 유니코드로 정렬함

참고 : https://coding-factory.tistory.com/557

📌 HashMap 구현 원칙은 무엇인가요?

해시 함수 선택
: 키를 해시 코드로 변환하는 함수를 선택하고, 좋은 분포와 충돌 최소화를 위해 신중하게 설계합니다.
해시 충돌 처리
: 서로 다른 키들이 같은 해시 코드를 가질 수 있으므로 충돌을 처리하는 방식을 결정합니다.
초기 용량 및 로드 팩터 설정
: 초기 용량과 로드 팩터를 적절하게 선택하여 HashMap의 성능을 최적화합니다.
동기화
: 멀티스레드 환경에서 사용할 경우 동기화를 고려하여 스레드 안전성을 확보합니다.
객체의 동등성 비교
: 키 객체의 동등성을 판단하기 위해 hashCode()와 equals() 메서드를 오버라이딩하여 정확한 비교를 수행합니다.
메모리 사용과 성능
: 적절한 초기 용량과 로드 팩터를 선택하여 메모리 사용을 최적화하고, 해시 함수와 충돌 처리 방법을 효율적으로 구현하여 성능을 향상시킵니다.

📌 HashSet 구현 원칙은 무엇인가요?

해시 함수 선택: 키의 해시 코드를 계산하기 위한 해시 함수를 선택하고, 좋은 분포와 충돌 최소화를 위해 신중하게 설계합니다.
해시 충돌 처리: 해시 함수를 사용하면 서로 다른 키들이 같은 해시 코드를 가질 수 있으므로 충돌 처리 방식을 결정합니다. 주로 체이닝(연결 리스트)을 사용하여 충돌하는 요소를 같은 버킷에 연결하는 방식을 선택합니다.
초기 용량 및 로드 팩터 설정: 초기 용량과 로드 팩터를 적절하게 선택하여 HashSet의 성능을 최적화합니다.
동기화: 멀티스레드 환경에서 사용할 경우 동기화를 고려하여 스레드 안전성을 확보합니다.
객체의 동등성 비교: 객체의 동등성을 판단하기 위해 hashCode()와 equals() 메서드를 적절하게 오버라이딩하여 정확한 비교를 수행합니다.
메모리 사용과 성능: 적절한 초기 용량과 로드 팩터를 선택하여 메모리 사용을 최적화하고, 해시 함수와 충돌 처리 방법을 효율적으로 구현하여 성능을 향상시킵니다.

Set 이란?

중복되지 않는 원소들을 저장하는 자료구조 → 순서를 보장하지 않으며, 각 원소는 고유해야 함
삽입(insertion) 순서대로 저장되지 않는다. 즉 특정한 순서를 기대할 수 없는 자료구조.
수정 가능함
중복을 허용하지 않고 고유한 원소를 관리해야 할 때 유용

HashSet이란?

중복을 허용하지 않고, 원소들을 순서 없이 저장하는 자료구조
순서 없음 → HashSet은 원소들을 저장한 순서를 유지하지 않습니다. 따라서 HashSet에서 원소를 순서대로 접근하기 위해서는 Iterator를 사용해야 합니다.
Null 원소 허용 → HashSet은 null 값을 원소로 가질 수 있습니다. null 원소도 중복되지 않으며, 하나의 null 원소만 저장됩니다.

📌 ArrayList와 LinkedList의 차이점은 무엇인가요?

A. ArrayList는 요소의 접근이 빠르고 메모리를 효율적으로 사용하는 반면, LinkedList는 요소의 추가/삭제가 빠르고 메모리 사용이 유연합니다. 선택은 데이터의 특성과 사용 패턴에 따라 달라집니다. 대체로 데이터를 자주 추가/삭제해야 한다면 LinkedList를, 데이터 접근이 주로 필요하다면 ArrayList를 사용하는 것이 적합합니다.

ArrayList

Collection 프레임워크의 일부이며 java.util 패키지에 소속되어 있음
내부적으로 배열(Array)을 사용하여 요소를 저장
요소의 추가/삭제가 느림 → 중간에 요소를 삽입하거나 삭제할 경우, 해당 위치 이후의 모든 요소들을 이동시켜야함
인덱스를 사용하여 빠르게 요소에 접근 가능
메모리를 연속적으로 할당하고 사용

LinkedList

List를 구체화한 클래스
각의 노드를 연결하는 방식을 사용
양방향 연결 리스트(Doubly Linked List)로 구현 → 각각의 데이터가 노드(Node)로 구성되어 연결이 되는 구조
내부적으로 연결 리스트(Linked List)를 사용하여 요소를 저장 → 이전 요소와 다음 요소에 대한 참조를 가지고 있음
각 요소는 이전 요소와 다음 요소에 대한 참조를 가지고 있기 때문에 삽입 또는 삭제 시에 참조만 변경하면 됨

참고 : https://coding-factory.tistory.com/551
https://psychoria.tistory.com/767

📌 Array에서 List로 전환하려면 어떻게 해야하나요?

Arrays.asList() 메서드 사용

Arrays 클래스의 asList() 메서드를 사용하여 Array를 List로 변환 가능
이 방법은 고정 크기의 리스트를 생성하며, 원본 배열과 리스트 사이에는 백업이 이루어지지 않습니다.

public static void main(String args[]) {
  Integer[] intArray = {1, 3, 5, 7, 9};
  List<Integer> intList = Arrays.asList(intArray);
  System.out.println("intList: " + intList);

  String[] strArray = {"A", "AB", "ABC"};
  List<String> strList = Arrays.asList(strArray);
  System.out.println("strList: " + strList);

  Boolean[] boolArray = {true, false, true};
  List<Boolean> boolList = Arrays.asList(boolArray);
  System.out.println("boolList: " + boolList);
}

ArrayList 또는 LinkedList 생성자 사용
- List 구현 클래스의 생성자를 사용하여 Array를 List로 변환 가능
- 이 방법은 새로운 List 인스턴스를 생성하므로, 리스트에서의 변경은 원본 배열에 영향을 주지 않습니다.
- ArrayList: List<T> list = new ArrayList<>(Arrays.asList(array));
- LinkedList: List<T> list = new LinkedList<>(Arrays.asList(array));
직접 원소 추가
- 새로운 ArrayList 또는 LinkedList를 생성한 후, 반복문을 사용하여 Array의 원소를 하나씩 리스트에 추가
```
List<T> list = new ArrayList<>();
for (T element : array) {
    list.add(element);
}
```

참고 : [Java]배열을 리스트로 변환(Array to List)

Eunjin

이전 포스트