[Java] Array와 List 비교

SeongWon Oh·2021년 9월 1일

Java

목록 보기

39/39

Array

여러 데이터를 하나의 object로 관리하기 위한 자료구조이다.
논리적 저장 순서와 물리적 저장 순서가 같으며 시작은 0부터 시작한다,
Index를 통해 데이터에 접근할 수 있다. (Index가 데이터의 식별자 역할을 한다.)
연속된 메모리 공간에 저장된다.
배열은 정의와 동시에 길이를 지정해야하며 길이를 중간에 바꿀 수 없다.

장점 & 단점

장점

인덱스를 통한 검색이 용이하다
데이터가 연속된 메모리 공간에 저장되어 메모리 관리가 편하다.

단점

고정된 크기의 배열이기에 특정 엘리먼트가 삭제되면 그 공간을 빈 공간으로 남겨두어야하는 메모리 낭비가 발생한다.
정적이므로 배열의 크기를 중간에 변경 못하고 초기에 지정해줘야한다.

배열 선언 및 초기화

배열 선언하기
- int, char, double, Integer, String등의 자료형으로 선언 가능하다.
- 배열을 선언하면 int형은 0, double형은 0.0으로 초기화된다.
- 아래의 두가지 방법으로 []의 위치를 둘 수 있다.
- 기본 자료형(int, char, double등)의 배열은 선언과 동시에 배열 크기만큼의 메모리가 할당되지만, 객체 배열은 객체의 주소가 들어갈 4/8byte의 메모리 공간만 할당되고 각 객체는 따로 생성하여 저장해야한다. (객체 배열의 초기값은 null)

int[] arr1 = new int[10];
int arr2[] = new int[10];

배열 초기화하기

// 방법1
int[] numbers = new int[] {10, 20, 30};  //개수 생략해야 함

// 방법2
int[] numbers = {10, 20, 30};            // new int[]  생략 가능 

// 방법3
int[] ids; 
ids = new int[] {10, 20, 30};            // 선언후 배열을 생성하는 경우는 new int[] 생략할 수 없음

배열 정렬하기

배열의 정렬을 하기 위해서는 Java.util.Arrays 클래스의 sort() 메서드를 사용하면 간편하게 배열을 정렬할 수 있다.
- Arrays.sort(배열이름);
기본 오름차순 정렬의 경우는 sort method로 모든 타입에 대해 할 수 있으나 내림차순과 같이 reverse해야하는 경우는 Primitive type(int, char등)으로 만들어진 배열의 경우는 Wrapper class(Integer, String등)로 만들어줘야한다.
- Arrays.sort(배열이름, Collections.reverseOrder());
배열의 일부분만 정렬하기 위해서는 parameter로 배열의 이름, 배열, 시작index, 끝 index를 대입해줘야한다.
- Arrays.sort(배열이름, 시작 index, 끝 index);
객체 배열의 정렬은 compareTo함수를 override해줘야한다.

// 기본 정렬
int[] arr = {3,8,43,2,9,15,61,54,3,94,2,10};
Arrays.sort(arr);
     
String[] arr = {"apple","orange","banana","pear","peach","melon"};
Arrays.sort(arr);


// Reverse를 할 경우 Primitive type이 아닌 Wrapper class로 만들어진 배열이어야한다.
Integer[] coinList = {500, 600, 50, 1};
Arrays.sort(coinList, Collections.reverseOrder());


// 배열의 일부분만 정렬
int[] arr = {3,8,43,2,9,15,61,54,3,94,2,10};
Arrays.sort(arr, 2, 5); // 2, 3, 4 요소만 정렬된다.

List

리스트는 배열과 같이 순서가 있는 엘리먼트의 모임이다.
ArrayList, LinkedList, Vector가 존재한다.
배열과 다르게 빈 엘리먼트 공간을 허용하지 않는다. (데이터를 빈틈없이 적재한다.) (Java에서는 허용하는 경우도 있다.)
Array에서 Index는 데이터의 식별자 역할을 하였지만 List에서는 데이터 삭제시 뒤의 데이터의 위치가 변하게 되어서 List에서의 Index는 데이터의 식별자가 아닌 몇 번째에 위치하였는지에 대한 의미만 갖는다.
데이터의 순차성을 보장하지 못하여서 spacial locality 보장이 되지 않으며 그러한 이유때문에 cash hit이 어렵다.
불연속적으로 메모리 공간을 차지하며 포인터를 통해 접근한다.

장점 & 단점

장점

포인터를 통해 다음 데이터의 위치를 가르키고 있어 데이터의 삽입/삭제가 쉽다.
Array와 다르게 동적이므로 배열의 크기가 정해져있지 않다.
물연속적이므로 메모리 관리가 편리하다.

단점

포인터에 대한 추가적인 메모리 공간이 필요하다.(overhead)
검색 성능이 Array와 비교하였을 때 좋지 않다.

Array와 List비교

Array는 데이터의 추가/삭제가 느리며 데이터 조회가 빠르다.
List는 데이터의 추가/삭제가 빠르며 데이터의 조회가 느리다.
데이터의 추가공간이 필요없이 크기가 정해져있고 추가적인 삽입/삭제 없이 검색을 필요로 할 때 유리하다.
데이터의 크기가 정해져있지 않고 데이터의 삽입/삭제가 많은 경우 유리하다.

Java의 List Collection

ArrayList

Array와 같이 ArrayList도 index로 객체를 관리한다.
크기를 동적으로 늘릴 수 있다. (저장 용량을 넘으면 배열 크기가 1.5배가 된다.)
ArrayList는 Array와 다르게 특정 index의 객체를 제거하면 뒤에 위치한 객체들이 앞으로 한칸씩 이동한다. (빈 공간을 두지 않는다.)
원소의 이동/추가/삭제 등이 많은 작업을 한다면 ArrayList보다 LinkedList를 사용하는게 효과적이다. 반면에 검색이 많은 경우는 ArrayList를 사용한다.
Array는 primitive type과 object를 모두 담을 수 있으나 arrayList는 object element만 담을 수 있다.

ArrayList 선언 및 초기화

ArrayList<Integer> integers1 = new ArrayList<Integer>(); // 타입 지정
ArrayList<Integer> integers2 = new ArrayList<>(); // 타입 생략 가능
ArrayList<Integer> integers3 = new ArrayList<>(10); // 초기 용량(Capacity) 설정
ArrayList<Integer> integers4 = new ArrayList<>(integers1); // 다른 Collection값으로 초기화
ArrayList<Integer> integers5 = new ArrayList<>(Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5)); // Arrays.asList()

주요 Method

List<Integer> list = new ArrayList<>();

list에 있는 데이터 개수 찾기
// size()
list.size();

data추가
// add(추가할 데이터)
// 위치 지정을 하고 싶다면 add(추가할 위치, 추가할 데이터);
list.add(10);
list.add(12);

데이터 수정 
// set(데이터 index, 변경할 값);
list.set(0, 15);

Element삭제
// remove(index값 또는 삭제할 값);
// remove method는 해당 index값을 삭제하고 값을 return한다.
list.remove(0);

// 값을 전체 다 삭제할 때는 clear(); 를 호출한다.
list.clear();


값 존재 유무 확인
// contains(찾고자 하는 값);
// contains는 값이 존재하는지에 대한 유무만을 return
list.contains(13);

// indexOf(찾고자 하는 값);
// indexOf는 찾고자 하는 값의 위치를 return해준다. (값이 없으면 -1 return)
list.indexOf(10);


배열이 비었는지 확인
// isEmpty();
// boolean type으로 return된다. 비어있으면 true, 비어있지 않으면 false
list.isEmpty();

LinkedList

ArrayList는 하나의 큰 배열을 사용하여 구현하였다면, LinkedList는 각각의 node를 연결하는 방식을 사용한다.
LinkedList는 양뱡향 연결 리스트(Doubly Linked List)로 구현되어있다.
인덱스를 갖고 있지 않기 때문에 탐색을 할때는 순차접근만 가능하여 탐색 시간이 오래 걸린다.
LinkedList는 ArrayList와는 달리 List 인터페이스를 구현한 AbstractList를 상속하지 않고 AbstractSequentialList를 상속한다.
데이터의 추가/삭제/변경이 많은 경우 좋은 성능을 낸다.

LinkedList 선언 및 초기화

LinkedList<Integer> coffeeMenu = new LinkedList<Integer>(); // 타입 지정, 일반적인 방법
LinkedList<Integer> integers2 = new LinkedList<>(); // 타입 생략 가능
LinkedList<Integer> integers3 = new LinkedList<>(coffeeMenu); // 다른 Collection값으로 초기화
LinkedList<Integer> integers4 = new LinkedList<>(Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5)); // Arrays.asList()

주요 method는 ArrayList와 동일

Vector

ArrayList와 동일한 구조를 갖고 있다.
Vector 객체를 생성하려면 저장할 타입을 지정해야한다.
ArrayList와 다르게 동기화된 메서드로 구성되어 있어 Multi-thread환경에서 안전하게 객체를 추가/삭제 할 수 있다. (Thread safe)
ArrayList보다 객체를 추가/삭제하는 속도는 느리다. (낮은 성능)
동기화가 필요 없으면 ArrayList를 사용하는 것이 좋다.
공간 부족시 배열 크기를 2배로 증가한다.

LinkedList 선언 및 초기화

Vector<Integer> vector1 = new Vector<Integer>(); // 타입 지정
Vector<Integer> vector2 = new Vector<>(); // 타입 생략 가능
Vector<Integer> vector3 = new Vector<>(10); // 초기 용량(Capacity) 설정
Vector<Integer> vector4 = new Vector<>(10, 10); // 초기 용량, 증가량 설정
Vector<Integer> vector5 = new Vector<>(vector1); // 다른 Collection값으로 초기화
Vector<Integer> vector6 = new Vector<>(Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5)); // Arrays.asList()

주요 method는 ArrayList와 동일

Reference

SeongWon Oh

블로그 이전했습니다. -> https://seongwon.dev/

이전 포스트

[Java] Array와 List 비교

Java

Array

장점 & 단점

장점

단점

배열 선언 및 초기화

배열 정렬하기

List

장점 & 단점

장점

단점

Array와 List비교

Java의 List Collection

ArrayList

ArrayList 선언 및 초기화

주요 Method

LinkedList

LinkedList 선언 및 초기화

Vector

LinkedList 선언 및 초기화

Reference

[Java] Synchronization

0개의 댓글