배열(Array)

💁‍ 배열(Array)이란,
동일한 자료형의 묶음(연속된 메모리 공간에 값을 저장하고 사용하기 위한 용도)

• 배열은 heap 영역에 new 연산자를 이용하여 할당

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🙋‍ 잠깐 ! 왜 배열을 사용해야하나요?

• 만약 배열을 사용하지 않는다면 변수를 여러 개 사용해야함
• 연속 된 메모리 공간으로 관리할 수 없음
  (모든 변수의 이름을 사용자가 관리해야함)
• 반복문을 이용한 연속적인 처리가 불가능

👀 배열의 선언 및 할당

자료형[] 배열명 = new 자료형[배열크기(변수갯수)]
int[] arr = new int[5];

>>> 배열은 하나의 이름으로 관리되는 연속 된 메모리 공간이고, 
>>> 공간마다 찾아갈 수 있는 번호(인덱스)를 이용해 접근

int[] arr = new int[5];

arr[0] = 10;
arr[1] = 20;
arr[2] = 30;
arr[3] = 40;
arr[4] = 50;

>>> 값을 대입할 때도 반복문을 사용할 수 있음
for(int i = 0, value = 0; i < arr.length; i++) {
	arr[i] = value += 10;
		}

>>> 배열의 값을 누적해서 담을 변수 선언 
int sum2 = 0;
		
>>> 일반적인 변수처럼 사용할 수도 있음
sum2 += arr[0];
sum2 += arr[1];
sum2 += arr[2];
sum2 += arr[3];
sum2 += arr[4];
		
System.out.println("sum2 : " + sum2);

>>> 배열의 값을 반복문을 이용해서 누적하여 담을 변수
int sum3 = 0;
		
for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
	sum3 += arr[i];
}

System.out.println("sum3 : " + sum3);

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👀 배열의 사용 방법

1) 배열의 선언

자료형[] 배열명;

💁‍ 선언은 stack에 배열의 주소를 보관할 수 있는 공간을 만드는 것

int[] iarr;
char carr[];

2) 배열의 할당

배열을 할당할 때는 반드시 배열의 크기를 지정해주어야함

//		iarr = new int[];
		iarr = new int[5];
		carr = new char[10];

📌 Ref.

* 선언한 레퍼런스(참조형) 변수에 배열을 할당하여 대입할 수 있음
* new 연산자는 heap 영역에 공간을 할당하고 발생한 주소값을 반환하는 연산자
* 발생한 주소를 레퍼런스 변수에 저장하고 이것을 참조하여 사용하기 때문에 
  참조 자료형(reference type)이라고 한다.

3) 선언과 할당 동시에 하기

자료형[] 배열명 = new 자료형[배열크기(변수갯수)]

int[] iarr2 = new int[5];
char carr2[] = new char[10];

4) 배열의 주소값 출력

System.out.println("iarr : " + iarr); >>> 16진수로 표현된 이 배열의 주소값 출력 
System.out.println("carr : " + carr); >>> 16진수로 표현된 이 배열의 주소값 출력 

>>> hashCode() : 일반적으로는 객체의 주소값을 10진수로 변환하여 생성한 객체의 고유한 정수값을 반환
System.out.println("iarr의 hashcode : " + iarr.hashCode()); >>> 10진수로 변환된 이 배열의 주소값 출력
System.out.println("carr의 hashcode : " + carr.hashCode()); >>> 10진수로 변환된 이 배열의 주소값 출력

📌 Ref.

* heap 메모리는 이름으로 접근하는 것이 아니라 '주소'로 접근하는 영역
* stack에 저장된 주소로 heap에 할당된 배열을 찾아갈 수 있음

5) 배열의 길이 구하기

>>> 배열의 길이를 알 수 있는 기능을 필드로 제공
>>> 참고로 String 문자열의 길이는 메소드로 제공하고있기 때문에 문자열.length()로 사용
System.out.println("iarr2의 길이 : " + iarr2.length); 
System.out.println("carr2의 길이 : " + carr2.length);
>>> length : 메소드가 아닌 '필드'라는 일종의 변수
		
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("새로 할당할 배열의 길이를 입력하세요 : ");
int size = sc.nextInt();
		
double[] darr = new double[size];
>>> 입력될 변수갯수를 변수로 넣는 것도 가능 (ex : 99 입력시, 99개의 변수를 가진 배열)
		
System.out.println("darr의 hashCode : " + darr.hashCode());
System.out.println("darr의 길이 : " + darr.length);

6) 배열의 크기는 변경X

>>> 위의 darr과 다른 크기값인 30을 넣음
darr = new double[30];
		
>>> 출력된 hashCode를 보면 위의 darr와 다른 값을 가지고 있는 것을 확인할 수 있음
System.out.println("darr의 hashCode : " + darr.hashCode());
System.out.println("darr의 길이 : " + darr.length);

📌 Ref.

* 한 번 지정한 배열의 크기는 변경하지 못 함
* 배열의 사이즈를 변경한 것이 아니고 새로운 배열을 생성하여 그 주소값을 레퍼런스 변수에 덮어쓴 것

7) 할당된 배열을 직접 지울 수 X

>>> 위의 darr에 null값을 넣음
darr = null;
		
>>> java.lang.NullPointerException이 발생함
>>> 아무것도 참조하지않고 null이라는 특수한 값을 참조하고있는 경우, 
>>> 참조연산자를 사용하게 될 때 발생하는 에러
System.out.println("darr의 hashCode : " + darr.hashCode()); 
System.out.println("darr의 길이 : " + darr.length);

>>> java.lang.NullPointerException 오류 원인 : 
darr라는 참조변수가 null이라는 값을 가져 참조하는 것이 없기 때문

📌 Ref.

* 한 번 할당된 배열을 직접 지울 수는 없음
  다만 레퍼런스 변수를 null로 변경하면, 더이상 주소가 참조되지 않는 배열이 되어 
  일정 시간이 지난 후 heap의 old영역으로 이동하여 GC(garbage collecter)가 삭제시킴
* 한번 찾아갈 수 있는 주소값을 잃어버린 배열은 다시 참조 불가능

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👀 배열의 기본값

기본적으로 배열을 선언하고 할당하게 되면 배열의 각 인덱스는 자바에서 지정한 기본값으로 초기화된 상태
(heap영역은 값이 없는 빈 공간이 존재할 수 없음)

1) int의 기본값

int의 기본 값인 0으로 초기화 되어있음

int[] iarr = new int[5];
for(int i = 0; i < iarr.length; i++) { 
>>> i는 0(index는 0부터 시작하므로), 배열의 길이보다 짧을 때까지 1씩 증가
		System.out.println(iarr[i]); 
}
>>> iarr에 int 다섯개의 공간이 생성되어있고, 
>>> int i가 배열의 길이보다 짧을 때까지 1씩 증가. 
>>> 아직 다섯개의 공간에 값을 넣지 않았으므로 int형의 기본값인 0이 총 다섯개가 출력

2) 지정된 기본값 외의 값으로 초기화

지정된 기본값 외의 값으로 초기화 하고싶은 경우 { } 블럭을 이용
이때, new 연산자를 사용하지 않아도 되며 값의 개수만큼 자동으로 크기가 설정됨

int[] iarr2 = {11, 22, 33, 44, 55}; >>> 아래와 동일한 식 (new int[]생성하지 않아도 자동으로 값 만큼 크기 설정됨)
int[] iarr3 = new int[] {66, 77, 88, 99}; 
		
	for(int i = 0; i < iarr2.length; i++) {
		System.out.println(iarr2[i]);
	}
		
	for(int i = 0; i < iarr3.length; i++) {
		System.out.println(iarr3[i]);
	}

3) String의 기본값

문자열도 배열로 사용할 수 있음
문자열은 참조 자료형이므로 초기화 됐을 경우 0인 null값 출력

String[] sarr = new String[5]; 
		
for(int i = 0; i < sarr.length; i++) {
	System.out.println(sarr[i]);
}
		
String[] sarr2 = {"apple", "banana", "grape", "orange"};
		
for(int i = 0; i < sarr2.length; i++) {
	System.out.println(sarr2[i]);
}	

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👀 배열을 이용한 예제

1) 5명의 자바 점수를 정수로 입력 받아서 합계와 평균을 실수로 구하는 프로그램

public static void main(String[] args) {

	Scanner sc = new Scanner(System.in);
		
	>>> 5명의 자바 점수를 저장할 배열 할당
	int[] score = new int[5];
		
	>>> 반복문을 이용하여 배열 인덱스에 하나씩 접근해서 점수를 저장
	for(int i = 0; i < score.length; i++) {
		System.out.print((i + 1) + "번째 학생의 자바 점수를 입력 : ");
		score[i] = sc.nextInt();
        >>> 기본값인 0에 스캐너로 입력받은 수를 넣어주는 식			
	}
		
	>>> 합계와 평균을 구하기
	double sum = 0.0;
	double avg = 0.0;
		
	>>> 합계는 모든 인덱스의 값을 sum 변수에 누적해서 담기
	for(int i = 0; i < score.length; i++) {
		sum += score[i];
        >>> 0 - 4번 인덱스까지의 합을 sum에 누적
	}
		
	>>> 평균은 합계를 구한 값에서 배열의 길이(숫자)로 나누기
	avg = sum / score.length;
		
	System.out.println("sum : " + sum);
	System.out.println("avg : " + avg);
}

2) 랜덤한 카드를 한 장 뽑아서 출력하는 프로그램

public static void main(String[] args) {
		
	>>> 모양과 카드 숫자별로 값을 저장할 두 종류의 배열을 만듬
	String[] shapes = {"SPADE", "CLOVER", "HEART", "DIAMOND"}; >>> 배열 선언과 동시에 초기화
	String[] cardNumbers = {"2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10", "JACK", "QUEEN", "KING", "ACE"};
		
	>>> 배열 인덱스 범위의 난수 생성
	int randomShapeIndex = (int)(Math.random() * shapes.length); >>> '배열의 길이(shapes.length)'변수를 넣어야 훗날 배열의 길이가 달라졌을경우, 코드 변경을 하지않아도됨
	int randomCardNumberIndex = (int)(Math.random() * cardNumbers.length);
		
	>>> index 이용해서 출력하기
	System.out.println("당신이 뽑은 카드는 " + shapes[randomShapeIndex] + " " + cardNumbers[randomCardNumberIndex] + "카드입니다.");
	>>> 배열명[아무인덱스뽑아뽑아변수] => 배열 중 아무인덱스 출력  

}

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