'자바의 정석 3rd Edition'을 공부하며 정리한 내용입니다.
1. 배열(array)
1.1 배열(array)이란?
- 배열(array): 같은 타입의 여러 변수를 하나의 묶음으로 다루는 것
- 변수의 선언과 달리 다워야할 데이터의 수가 많을 경우 배열의 길이만 바꾸면 됨
int [] score = new int[5]; // 5개의 int 값을 저장할 수 있는 배열을 생성- 변수 score은 배열을 다루는데 필요한 참조변수일 뿐 값을 저장하기 위한 공간은 아님
- 변수와 달리 배열은 각 저장공간이 연속적으로 배치되어 있음
1.2 배열의 선언과 생성
1. 배열 선언
타입[] 변수이름;
or
타입 변수이름[];- 원하는 타입의 변수를 선언하고 변수 또는 타입에 배열임을 의미하는 대괄호[]를 붙이면 됨
- []는 타입 뒤에 붙여도 되고 변수이름 뒤에 붙여도 됨
2. 배열 생성
타입[] 변수이름; // 배열 선언 (참조변수 선언)
변수이름 = new 타입[길이]; // 배열 생성 (실제 저장공간을 생성)
or
타입[] 변수이름 = new 타입[길이]; // 배열의 선언과 생성을 동시에3. 배열의 선언과 생성과정
- 배열 참조변수 선언. 아직 데이터를 저장할 수 있는 공간은 마련되지 않음
- 연산자 new에 의해 메모리의 빈 공간에 5개의 int형 데이터를 저장할 수 있는 공간이 마련됨
- int의 경우 각 배열요소는 자동적으로 기본값(default)인 0으로 초기화
- 대입 연산자 '='에 의해 배열의 주소가 배열 참조변수에 저장됨
- 참조변수를 통해 생성된 배열에 값을 저장하거나 읽어올 수 있음
1.3 배열의 길이와 인덱스
- 배열의 요소(element): 생서된 배열의 각 저장공간
- '배열이름[인덱스]' 형식으로 배열의 요소에 접근
1. 배열의 인덱스
- 인덱스(index): 배열의 요소마다 붙여진 일련번호
- 각 요소를 구별하는데 사용
- 범위: 0 ~ (배열길이 - 1)
- index로 상수 대신 변수나 수식도 사용 가능
- for문의 제어변수 i는 배열의 index로 사용하기 좋아서 배열을 다룰 때 for문은 거의 필수적
- index에 수식이 포함된 경우, 수식이 먼저 계산됨
- index의 범위를 벗어난 값을 index로 사용하지 않아야 함
- 컴파일러는 이 실수를 걸러주지 못함. 배열의 index로 변수를 많이 사용하는데, 변수의 값은 실행 시에 대입되므로 컴파일러는 이 값의 범위를 확인할 수 없기 때문
- 유효하지 않은 값을 index로 사용하면 컴파일을 마쳤더라도 실행 시에 에러 발생
2. 배열의 길이
- 배열의 길이: 배열의 요소의 개수, 즉 값을 저장할 수 있는 공간의 개수
- 양의 정수이어야 하며 최대값은 int의 최대값(약 20억)
- 길이가 0인 배열도 생성 가능
- 배열이름.length: 배열의 길이에 대한 정보를 얻을 수 있음
- 배열은 한번 생성하면 길이를 변경할 수 없기 때문에, 이미 생성된 배열의 길이는 변하지 않음
- 배열이름.length는 상수 => 값을 읽을 수만 있을 뿐 변경할 수 없음
- for문의 조건식에 배열의 길이를 직접 적어주는 것보다 '배열이름.length'를 사용하는 것이 좋음
- '배열이름.length'는 배열의 길이가 변경되면 자동적으로 변경된 배열의 길이를 값으로 갖기 때문에 for문의 조건식을 일일이 변경해주지 않아도 됨
- 배열의 길이 변경하기
- 더 큰 길이의 새로운 배열을 생성한 후 기존 배열의 내용을 새로운 배열에 복사
- 처음부터 길이를 넉넉하게 잡아 새로 배열을 생성해야하는 상황이 가능한 적게 발생하도록 해야 함
- 너무 크게 잡을 경우 메모리 낭비가 발행하므로, 기존의 2배 정도의 길이로 생성하는 것이 좋음
- '1.5 배열의 복사' 부분 참고
1.4 배열의 초기화
- 배열은 생성과 동시에 자동적으로 자신의 타입에 해당하는 기본값으로 초기화되므로 배열을 사용하기 전에 따로 초기화를 해주지 않아도 됨
- 원하는 값을 저장하려면 각 요소마다 값을 지정해줘야 함
- 배열의 길이가 큰 경우 for문을 사용하는 것이 좋음
- for문으로 배열을 초기화하려면, 저장하려는 값에 일정한 규칙이 있어야만 가능하기 때문에 자바에서는 배열을 간단히 초기화 할 수 있는 방법을 제공
int[] score = new int[] {50, 60, 70, 80, 90};- {} 안의 값의 개수에 의해 배열의 길이가 자동적으로 결정되므로 배열의 길이는 안 적어도 됨
new 타입[]부분 생략 가능. 단, 배열의 선언과 생성을 따로 하는 경우 생략 불가- {} 괄호 안에 아무 것도 넣지 않을 경우 길이가 0인 배열이 생성됨
- 참조변수의 기본 값은 null이지만, 배열을 가리키는 참조변수는 null대신 길이가 0인 배열로 초기화하기도 함
배열의 출력
- 배열에 저장된 값을 확인할 때는 for문 혹은
Arrays.toString(배열이름)메서드 사용Arrays.toString(배열이름): 배열의 모든 요소를 '[첫번째 요소, 두번째 요소, ...]'와 같은 형식의 문자열로 만들어 반환- 메서드 사용을 위해서는
import java.util.*를 추가
1.5 배열의 복사
1. for문 이용한 배열의 복사
int[] arr = new int[5];
...
int[] tmp = nenw int[arr.length*2]; // 기존 배열보다 길이가 2배인 배열 생성
for (int i=0; i<arr.length; i++)
tmp[i] = arr[i]; // arr[i]의 값을 tmp[i]에 저장
arr = tmp; // 참조변수 arr이 새로운 변수를 가리키게 함
사진 출처: 자바의 정석 3rd Edition p.193
- 참조변수 arr과 tmp는 같은 배열을 가리키게 됨. 이름만 다를 뿐 동일한 배열
- 전에 arr이 가리키던 배열은 더 이상 사용할 수 없게 됨
- 배열은 참조변수를 통해서만 접근 가능. 자신을 가리키는 참조변수가 없는 배열은 사용 불가. 쓸모없게 된 배열은 JVM의 가비지 컬렉터에 의해 자동적으로 메모리에서 제거됨
- 처음부터 길이를 넉넉하게 잡아 새로 배열을 생성해야하는 상황이 가능한 적게 발생하도록 해야 함
- 너무 크게 잡을 경우 메모리 낭비가 발행하므로, 기존의 2배 정도의 길이로 생성하는 것이 좋음
2. System.arraycopy()를 이용한 배열의 복사
System.arraycopy(num, 0, newNum, 0, num.length);
=> num[0]에서 newNum[0]으로 num.length개의 데이터를 복사- System 클래스의
arraycopy()를 상요하면 간단하고 빠르게 배열 복사 가능 - for문은 배열의 요소 하나하나에 접근해서 복사하지만,
arraycopy()는 지정된 범위의 값들을 한 번에 통째로 복사- 각 요소들이 연속적으로 저장되어 있는 배열의 특성 때문에 가능한 방법
- 복사하려는 배열의 위치가 적절하지 못하여 복사하려는 내용보다 여유 공간이 적으면 에러가 발생
1.6 배열의 활용
임의의 값으로 배열 채우기
for (i=0; i<arr.length; i++) {
arr[i] = (int) (Math.random()*5); // 0~4 범위의 임의의 값 저장
}2. String 배열
2.1 String 배열의 선언과 생성
// 3개의 문자열을 담을 수 있는 배열 생성
String[] name = new String[3];- String 타입의 참조변수를 저장하기 위한 공간이 마련되고 참조형 변수의 기본값은 null이므로 각 요소의 값은 null로 초기화
- null: 어떠한 객체도 가리키고 있지 않다는 의미
- 변수의 타입에 따른 기본값
| 자료형 | 기본값 |
|---|---|
| boolean | false |
| char | '\u0000' |
| byte, short, int | 0 |
| long | 0L |
| float | 0.0f |
| double | 0.0d 또는 0.0 |
| 참조형 변수 | null |
2.2 String 배열의 초기화
- 배열과 동일
- 참조형 배열(객체 배열)의 경우 배열에 저장되는 것은 객체의 주소
2.3 char 배열과 String 클래스
- String 클래스는 char 배열에 기능(메서드)를 추가한 것
- 객체지향개념이 나오기 이전의 언어는 데이터와 기능을 따로 다루었지만, 객체지향언어에서는 데이터와 그에 관련된 기능을 하나의 클래스에 묶어서 다룰 수 있게 함. 즉, 서로 관련된 것들끼리 데이터와 기능을 구분하지 않고 함께 묶는 것
- '기능'은 함수를 의미. 메서드는 객체지향 언어에서 함수 대신 사용하는 용어
- String 객체는 읽을 수만 있을 뿐 애요을 변경할 수 없음
- 변경 가능한 문자열을 다루려면, StringBuffer 클래스를 사용하면 됨 => 9장에서 설명
1. String 클래스의 주요 메서드
| 메서드 | 설명 |
|---|---|
| char charAt(int index) | 문자열에서 해당 위치(index)에 있는 문자를 반환 |
| int length() | 문자열의 길이를 반환 |
| String substring(int from, int to) | 문자열에서 해당 범위에 있는 문자열을 반환 (to는 포함하지 않음) |
| boolean equals(Object obj) | 문자열의 내용이 obj와 같은지 확인 (대소문자 구분 O) |
| boolean equalsIgnoreCase(Object obj) | 문자열의 내용이 obj와 같은지 확인 (대소문자 구분 X) |
| char[] toCharArray() | 문자열을 문자배열(char[])로 변환해서 반환 |
2. char 배열과 String 클래스의 변환
- char 배열을 String 클래스로 변환하거나 반대로 변환해야하는 경우
char[] chArr = {'A', 'B', 'C'};
String str = new String(chArr); // char 배열 -> String
char[] tmp = str.toCharArray(); // String -> char 배열2.4 커맨드 라인을 통해 입력받기
- 프로그램을 실행할 때 클래스 이름 뒤에 공백문자로 구분하여 여러 개의 문자열을 프로그램에 전달 할 수 있음
- 커맨드라인에 입력된 매개변수는 공백문자로 구분하기 때문에 입력될 값에 공백이 있는 경우 ""로 감싸주어야 함
- 커맨드라인에서 숫자를 입력해도 숫자가 아닌 문자열로 처리됨
- 커맨드라인에 매개변수를 입력하지 않으면 크기가 0인 배열이 생성됨
3. 다차원 배열
3.1 2차원 배열의 선언과 인덱스
1. 선언 방법
타입[][] 변수이름;
타입 변수이름[][];
타입[] 변수이름[];- 2차원 배열은 주로 테이블 형태의 데이터를 담는데 사용
2. 2차원 배열의 Index
- 2차원 배열은 행과 열로 구성되어 있기 때문에 index도 행과 열에 각각 하나씩 존재
- 행 index의 범위: 0 ~ 행의길이-1, 열 index의 범위: 0 ~ 열의길이-1
- 2차원 배열의 각 요소에 접근하는 방법: 배열이름[행index][열index]
3.2 2차원 배열의 초기화
- {}를 사용해 생성과 초기화를 동시에 할 수 있음. {}를 한번 더 써서 행별로 구분
int[][] arr = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}}; // new int[][] 생략
int[][] arr = {
{1, 2, 3},
{4, 5, 6}
};- 2차원 배열은 '배열의 배열'로 구성됨. 여러 개의 1차원 배열을 묶어서 또 하나의 배열로 만든 것
3.3 가변 배열
- 다차원 배열을 생성할 때 전체 배열 차수 중 마지막 차수의 길이를 지정하지 않고, 추후에 각기 다른 길이의 배열을 생성함으로써 고정된 형태가 아닌 유동적인 가변 배열을 구성할 수 있음
- 각 행마다 다른 길이의 배열을 생성하는 것이 가능
- {}를 이용해 생성과 초기화를 동시에 하는 것이 가능
Chapter 5 끝!!!
예비 백엔드 개발자