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Array(배열) 이란?

배열은 같은 타입의 여러 값들을 하나의 변수 구조로 묶은 자료 구조이다.

1차원 배열

배열은 크게 1차원 배열과 다차원 배열, 두 가지로 나뉘어 진다.
만약 배열이 없이 1에서 100 사이의 홀수를 변수로 선언해서 저장하고 싶다면,

int odd1 = 1;
int odd2 = 3;
int odd3 = 5;
...
int odd50 = 99;

이런 식으로 50개의 변수를 모두 선언하고 값을 하나 하나 넣어주는 작업이 필요하다
하지만 너무 번거롭고 더욱 큰 수를 작업해야할 때 물리적으로 불가능 할 것이다.

배열을 사용한다면?

int[] odd = {1,3,5,7,9, ... 99};

이렇게 배열을 사용한다면 50개의 홀수를 위한 변수를 각각 선언할 필요가 없으며,
odd 라는 하나의 변수만으로 모든 홀수를 제어할 수 있다.

배열이 가진 각각의 값을 요소 또는 원소 라고 한다.
이렇게 배열을 정했지만 배열의 요소에는 어떻게 접근해야하는가?
요소의 순서를 활용하면 된다, 배열에서 모든 요소는 순서에 따른 번호표를 가지는데 그것을 인덱스 라고 한다.

인덱스의 맨 처음 요소는 1이 아닌 0 부터 시작해서 1 씩 증가한다.
즉 odd 배열에서 0은 인덱스 0번째의 값인 1이 이된다.
배열이름[인덱스]로 배열의 값에 접근할수있다

System.out.println("%d", odd[0]); // return 1
System.out.println("%d", odd[1]); // return 3

배열 선언 및 초기화 하기

1차원 배열의 선언 및 초기화의 방법에 대해 알아보자

// 크기 할당 & 초기화 없이 선언하는 경우
// 참조 변수
int[] arr;
int arr[];

arr 이라는 이름으로 변수를 선언했지만, 이것은 배열이 생성된 것이 아닌 참조 변수를 위한 공간을 만든 것이다.

예시처럼 arr 이라는 이름으로 변수를 선언했다.
이 arr 는 배열이 만들어질 위치를 기억하는 참조 변수로 아직 배열이 생성된것은 아니다.

• 기본 타입: 변수에 저장될 때, 실제 값이 저장된다.
• 참조 타입: 변수에 저장될 때, 주소 값이 저장된다.

참조 변수라 하면 참조 타입의 값을 저장하고 있는 변수를 의미한다.
즉, 변수가 값 자체를 저장한 것이 아니라 그 값이 존재하는 위치의 시작 주소를 저장한다.

arr는 왜 참조 변수여야 하나?

• 변수를 선언한다는 것은 메모리 상에 값을 저장할 공간을 확보하고 이름 붙이는 것이다.

  • 따라서 변수를 선언할 때 컴퓨터에게 얼마 만큼의 공간이 필요한지 알려주는 것
  • int age;와 같이 변수를 선언하면 컴퓨터는 데이터 타입이 int형임을 인지하고, 메모리 공간을 4byte만큼 확보 후, 메모리 공간에 age라는 이름을 붙이는것이다.

• 정수형, 실수형, 문자형, 논리형 등의 기본 타입은 정해진 데이터 타입의 크기가 존재한다.
  * int형은 4byte, double형은 8byte, char형은 2byte인 것처럼 기본 타입은 각각의 타입 별로 크기가 정해져있다.

  • int형의 최대 값인 2147483647과 int형의 0은 같은 4byte의 공간을 차지한다.
  • 그러니 기본 타입의 값을 저장하는 변수는 선언되는 시점에 필요한 메모리 공간의 크기를 컴퓨터가 알 수 있다.

• 배열은 크기가 정해져있지 않다.
  * 어떤 배열은 int형의 요소를 5개 가진 배열일수 있고, 어떤 배열은 double형의 요소를 500개 가진 배열일 수도 있다, 또한 길이가 제각기 다른 문자열 500개를 가진 배열일 수 있다.

  • 어떤 타입의 값을 요소로 가지는지에 따라 배열이 차지하는 메모리 공간의 크기는 크게 달라진다.
  • 그러니 배열을 선언하여 컴퓨터가 메모리 공간을 확보하는 시점에 컴퓨터는 배열의 크기가 몇인지, 얼마만큼의 공간을 확보해야하는지 알 수 없다.

• 결과적으론 배열이 선언되는 시점에 필요한 메모리 공간의 크기를 알 수 없으니, 배열을 가리키는 벼수는 배열이 생성되고나서 배열이 위치한 메모리 공간의 주소를 저장하게 되며, 이처럼 값이 위치한 주소를 저장하고 있는 변수를 참조 변수라고 한다.

배열 초기화

// 선언과 동시에 초기화
int[] arr1 = new int[5]; // arr -> {0, 0, 0, 0, 0}
// 배열의 요소에 값을 지정하지않으면, 각 요소는 해당 타입의 기본값으로 자동으로 채워진다.

//선언 후 초기화
int[] arr;
arr = new int[3]; // arr -> {0, 0, 0}

//선언 동시에 값을 넣어 초기화
int[] arr1 = {1, 2, 3, 4, 5};
int[] arr1 = new int[] {1, 2, 3, 4, 5}; // arr1 -> {1, 2, 3, 4, 5}

배열을 생성하기 위해서는 new 데이터타입[배열크기]를 입력해야 한다.
new int[5]는 '정수형 요소를 5개 가진 배열을 만들어라'라는 의미가 된다.

배열의 길이와 인덱스

배열이름.length로 배열을 가진 요소의 갯수, 배열의 길이를 알 수 있다.

int[] arr = new int[5];
System.out.println("%d", arr.length) // 5

배열의 길이는 마지막에 +1을 한 것과 같다, 인덱스는 0부터 시작하기 때문이다

다차원 배열

다차원 배열이란 논리적인 구조가 1차원 이상이라는 것이다, 즉 배열이 배열의 요소로 들어가는 경우를 '다차원 배열' 이라 한다.

2차원 배열이란?

2차원 배열은 배열 안에 배열이 중첩된 배열을 뜻한다.
어떤 배열 A가 자신의 요소로 또 다른 배열B, C, D를 가지고 있으면, 배열 A는 2차원 배열이다.

2차원 배열 선언과 초기화

// 참조 변수를 할당하는 공간 확보
//크기 할당 및 초기화 없이 선언만 하는 경우
int[][] arr;

// 불가능 예시
int arr[][];

//2차원 이상 배열을 만들땐 []만 추가하면 된다.
//3차원 배열 선언하는 경우
int[][][] arr;

// 선언과 동시에 배열 크기 지정한 경우
int[][] arr = new int[2][3];
// 배열은 아래처럼 초기화가 된다.
{
	{0, 0},
    {0, 0},
    {0, 0}
}

// 선언된 배열에 크기를 지정해 0으로 초기화 하는 경우
int[][] arr;
arr = new int[2][3]; // 선언 후 초기화 하는 경우, new int[][]를 생략 불가

// 선언과 동시 초기화하는 경우
int[][] arr = {{1, 3, 5}, {2, 4, 6}} // new int[][] 생략 가능
int[][] arr = new int[][] {{1, 3, 5}, {2, 4, 6}};
// 배열 아래와 같이 초기화가 된다.
{
	{1, 3, 5},
    {2, 4, 6}
}
    

new 키워드와 지정된 크기를 사용해서 배열을 선언하면, 첫번째 지정된 크기만큼 0으로 초기화된 상태의 배열이 만들고 그 내부에 두번째 크기만큼 0으로 초기화된 상태의 배열이 만들어진다.
첫번째 크기로 지정된 배열은 두번째 크기로 지정된 배열의 참조값을 가지고 있어 두번째 배열에 접근할 수 있도록 한다.