TIL - 14. 컬렉션 [230731]
빵보다 중요했던 포켓몬스터 스티커 컬렉션(여기서 의미는 수집)
컬렉션
메모리상에서 자료를 구조적으로 처리하는 방법을 자료구조라 일컫는데
컬렉션(Collection)은 자바에서 제공하는 자료구조를 담당하는 프레임워크
추가, 삭제, 정렬 등의 기능처리가 간단하게 해결 되어 자료구조적 알고리즘을 구현할 필요 없음
java.util 패키지에 포함되며, 인터페이스를 통해 정형화된 방법으로 다양한 컬렉션 클래스 이용 가능
자료구조
데이터(자료)를 메모리에서 구조적으로 처리하는 방법론이다.
배열의 문제점
컬렉션의 장점
컬렉션의 주요 인터페이스
List
자료들을 순차적으로 나열한 자료구조로 인덱스로 관리되며, 중복해서 객체 저장 가능
구현 클래스로 ArrayList와 Vector, LinkedList가 있음
List계열 주요 메서드
ArrayList
List의 후손으로 초기 저장 용량은 10으로 자동 설정되며 따로 지정도 가능
저장 용량을 초과한 객체들이 들어오면 자동으로 늘어나며 고정도 가능
동기화(Synchronized)를 제공하지 않음
Vector
List의 후손
ArrayList와 동등하지만 동기화(Synchronized)를 제공한다는 점이 ArrayList와 차이점
🡪 List 객체들 중에서 가장 성능이 좋지 않음
LinkedList
List의 후손으로, 인접 참조를 링크해 체인처럼 관리
특정 인덱스에서 객체를 제거하거나 추가하게 되면 바로 앞/뒤 링크만 변경하면 되기 때문에 객체 삭제와 삽입이 빈번하게 일어나는 곳에서는 ArrayList보다 성능이 좋음
Student
package edu.kh.collection.model.vo;
public class Student {
// 필드
private String name; // 이름
private int age; // 나이
private String region; // 사는곳
private char gender; // 성별
private int score; // 점수
public Student() {}
public Student(String name, int age, String region, char gender, int score) {
this.name = name;
this.age = age;
this.region = region;
this.gender = gender;
this.score = score;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String getRegion() {
return region;
}
public void setRegion(String region) {
this.region = region;
}
public char getGender() {
return gender;
}
public void setGender(char gender) {
this.gender = gender;
}
public int getScore() {
return score;
}
public void setScore(int score) {
this.score = score;
}
// toString() 오버라이딩 자동완성
// alt + shift + s -> s (Generate toString).. -> 엔터
@Override
public String toString() {
return "Student [name=" + name + ", age=" + age + ", region=" + region + ", gender=" + gender + ", score="
+ score + "]";
}
}StudentService
package edu.kh.collection.model.service;
import java.util.InputMismatchException;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
import edu.kh.collection.model.vo.Student;
public class StudentService {
// 필드
private Scanner sc = new Scanner(System.in);
// 학생 정보를 저장할 List 생성
// java.util.Lise 인터페이스 : List에 반드시 필요한 필수 기능을 모아둔 인터페이스
// * 인터페이스 객체 생성 X, 부모 참조변수 O
// java.util.ArrayList : 배열 형태 List (가장 대표적인 List 자식 클래스)
// ArrayList() 기본생성자 : 기본 크기 10짜리 리스트 생성
// -> 하지만 리스트는 크기가 늘었다 줄었다 하기 때문에 큰 의미 없음.
// ArrayList(용량) : 용량만큼의 리스트 생성
// -> 너무 큰 값을 작성하면 메모리를 많이 소모함.
//private List<Student> studentList = new ArrayList<Student>(); // 검색(조회)에 효율적
private List<Student> studentList = new LinkedList<Student>(); // 추가, 수정, 삭제에 효율적
// Student로 저장되는 타입이 제한된 리스트 생성
// == Student만 저장 가능 == 모든게 Student
// == Student임을 검사할 필요가 없다.
public StudentService() {
studentList.add( new Student("홍길동", 25, "서울시 중구", 'M', 90) );
studentList.add( new Student("고영희", 23, "경기도 안산시", 'F', 100) );
studentList.add( new Student("강아지", 30, "서울시 강남구", 'M', 80) );
studentList.add( new Student("오미나", 27, "충북 청주시", 'F', 90) );
studentList.add( new Student("박주희", 24, "서울시 서대문구", 'F', 60) );
}
public void ex() {
// List 테스트
// List.add(Object e) : 리스트에 객체를 추가
// * 매개변수 타입이 Object == 모든 객체 매개변수로 전달할 수 있음
studentList.add(new Student()); // 0번 인덱스
//studentList.add(sc); // 1번
//studentList.add("문자열"); // 2번
//studentList.add(new Object()); // 3번
// -> 컬렉션 특징 : 여러 타입의 데이터를 저장할 수 있다.
// (반환형)
// Object List.get(index i) : 리스트에서 i번째 인덱스에 있는 객체를 반환
// 반환형이 Object == 모든 객체를 반환할 수 있다.
if( studentList.get(0) instanceof Student ) {
System.out.println( ( (Student)studentList.get(0) ).getName() );
}
// 제네릭스(Generics)
// 보통 제네릭
// -> 컬렉션에 저장되는 객체 타입을 한가지로 제한
System.out.println( studentList.get(0).getName() );
}
// 메뉴 출력용 메서드
/**
* alt + shift + j
* 메서드 설명용 주석
* @author songt1107@gmail.com 작성자
*/
public void displayMenu() {
int menuNum = 0;
do {
System.out.println("\n===========학생관리 프로그램===========\n");
System.out.println("1. 학생 정보 추가");
System.out.println("2. 학생 전체 조회");
System.out.println("3. 학생 정보 수정");
System.out.println("4. 학생 정보 제거");
System.out.println("5. 이름으로 검색(일치)");
System.out.println("6. 이름으로 검색(포함)");
System.out.println("0. 프로그램 종료");
System.out.println("\n메뉴 번호 선택 >>");
try {
menuNum = sc.nextInt();
System.out.println(); // 줄바꿈
switch(menuNum){
case 1 : System.out.println( addStudent() ); break;
case 2 : selectAll(); break;
case 3 : System.out.println( updateStudent() ); break;
case 4 : System.out.println( removeStudent() ); break;
case 5 : searchName1(); break;
case 6 : searchName2(); break;
case 0 : System.out.println("프로그램 종료..."); break;
default : System.out.println("메뉴에 작성된 번호만 입력해주세요.");
}
} catch(InputMismatchException e) {
System.out.println("\nerror : 입력형식이 유효하지 않습니다. 다시 시도해주세요.");
sc.nextLine(); // 입력 버퍼에 남아있는 잘못된 문자열 제거
menuNum = -1; // 첫 반복시 잘못 입력하는 경우
// menuNum이 0을 가지고 있어 종료되는데
// 이를 방지하기 위해 임의값 -1 대입
}
} while(menuNum != 0);
}
/**
* 1. 학생 정보 추가 메서드
* - 추가 성공 시 "성공" 실패 시 "실패" 문자열 반환
*/
public String addStudent() throws InputMismatchException{
System.out.println("=========학생 정보 추가=========");
System.out.println("이름 : ");
String name = sc.next();
System.out.println("나이 : ");
int age = sc.nextInt();
sc.nextLine(); // 입력 버퍼 개행 문자 제거 (인트와 넥스트라인 사이)
System.out.println("사는 곳 : ");
String region = sc.nextLine();
System.out.println("성별(M/F) : ");
char gender = sc.next().charAt(0);
System.out.println("점수 : ");
int score = sc.nextInt(); // InputMismatchException
// Student 객체 생성 후 List에 추가
if( studentList.add( new Student(name, age, region, gender, score) ) ) {
// boolean java.util.List.add(Student e)
// (반환형) -> 제네릭 <Student>때문에 List타입이 Student 제한됨
return "성공";
} else {
return "실패";
}
}
/**
* 학생 전체 조회 메서드
*/
public void selectAll() {
// - List는 인덱스가 있다. (0번 부터 시작)
// - List에 저장된 데이터의 개수를 얻어오는 방법 : int List.size()
// -> 배열명.length 대신 사용
// - List가 비어있는지 확인하는 방법
// boolean List.isEmpty() : 비어있으면 true 를 반환
System.out.println("======= 학생 전체 조회 =======");
// studentList가 비어있는 경우 "학생 정보가 없습니다" 출력
//if(studentList.size() == 0 )
if( studentList.isEmpty() ) {
System.out.println("학생 정보가 없습니다");
return; // 현재 메소드를 종료하고 호출한 곳으로 돌아감.
// 단, 반환값은 없다(void)
}
// 일반 for문
/*for(int i = 0; i < studentList.size(); i++) {
System.out.println( studentList.get(i) );
}
*/
// 향상된 for문 (for each문)
// - 컬렉션, 배열의 모든 요소를 순차적으로 반복접근 할 수 있는 for문
// (순차적 : 0번 인덱스부터 마지막 요소까지 인덱스를 1씩 증가)
// [작성법]
// for(컬렉션 또는 배열에서 꺼낸 한 개의 요소를 저장할 변수 : 컬렉션명 또는 배열명) {}
int index = 0;
for( Student std : studentList ) {
// std에는 for문 반복 시 마다 0,1,2.. 인덱스 요소들 한번씩 저장됨
System.out.print((index++) + "번 : ");
System.out.println(std);
}
}
/**
* 학생 정보 수정 메서드
*/
public String updateStudent() throws InputMismatchException {
// Student List.set(int index, Student e)
// -> List의 i번째 요소를 전달받은 e로 변경
// -> 반환값 Student == 변경 전 Student 객체가 담겨있다.
System.out.println("=======학생 정보 수정=======");
System.out.print("인덱스 번호 입력 : ");
int index = sc.nextInt();
// 1) 학생 정보가 studentList에 있는가?
if(studentList.isEmpty()) {
return "입력된 학생 정보가 없습니다";
// 2) 입력된 숫자가 0보다 작은가? (음수 검사)
} else if( index < 0 ){
return "음수는 입력할 수 없습니다";
// 3) 만약 문자열을 입력한 경우 -> 예외처리 throws
// 4) 입력받은 숫자가 studentList 범위 내 인덱스 번호인가?
} else if( index >= studentList.size() ) {
return "범위를 넘어선 값을 입력할 수 없습니다";
} else {
// 수정 코드 작성
System.out.println(index + "번째 인덱스에 저장된 학생 정보");
System.out.println(studentList.get(index));
System.out.println("이름 : ");
String name = sc.next();
System.out.println("나이 : ");
int age = sc.nextInt();
sc.nextLine(); // 입력 버퍼 개행 문자 제거 (인트와 넥스트라인 사이)
System.out.println("사는 곳 : ");
String region = sc.nextLine();
System.out.println("성별(M/F) : ");
char gender = sc.next().charAt(0);
System.out.println("점수 : ");
int score = sc.nextInt();
// 입력받은 index번째에 새로운 학생 정보를 세팅 == 수정
// 이 때, index번째에 있던 기존 학생 정보가 반환된다.
Student temp = studentList.set(index, new Student(name, age, region, gender, score));
return temp.getName() + "의 정보가 변경되었습니다.";
}
}
public String removeStudent() throws InputMismatchException {
// Student List.remove(int index)
// 리스트에서 index번째 요소를 제거
// 이 때, 제거된 요소가 반환된다.
// * List는 중간에 비어있는 인덱스가 없게 하기 위해서
// remove() 동작 시 뒤쪽 요소를 한 칸씩 당겨온다.
System.out.println("=======학생 정보 제거=======");
System.out.print("인덱스 번호 입력 : ");
int index = sc.nextInt();
// 1) 학생 정보가 studentList에 있는가?
if(studentList.isEmpty()) {
return "입력된 학생 정보가 없습니다";
// 2) 입력된 숫자가 0보다 작은가? (음수 검사)
} else if( index < 0 ){
return "음수는 입력할 수 없습니다";
// 3) 만약 문자열을 입력한 경우 -> 예외처리 throws
// 4) 입력받은 숫자가 studentList 범위 내 인덱스 번호인가?
} else if( index >= studentList.size() ) {
return "범위를 넘어선 값을 입력할 수 없습니다";
} else {
// 학생 정보 제거
System.out.println("정말 삭제 하시겠습니까? (Y/N) : ");
char ch = sc.next().toUpperCase().charAt(0);
// String 대문자 -> 대문자 0번 인덱스 문자
// String.toUpperCase() : 문자열을 대문자로 변경
if(ch == 'Y') {
Student temp = studentList.remove(index);
return temp.getName() + "의 정보가 제거되었습니다.";
} else {
return "취소";
}
}
}
// 검색할 이름 입력 : 고영희
// Student [name=고영희, age=23, region=경기도 안산시, gender=F, score=100]
// 검색 결과가 없습니다.
/**
* 이름이 일치하는 학생을 찾아서 조회하는 메서드
*/
public void searchName1() {
System.out.println("======학생 검색(이름 일치)======");
System.out.println("검색할 이름 입력 : ");
String input = sc.next();
boolean flag = true;
// 향상된 for문
for( Student std : studentList ) {
// std에는 for문 반복 시 마다 0,1,2.. 인덱스 요소들 한번씩 저장됨
if ( std.getName().equals(input) ) { // 이름이 일치하는 경우
System.out.println(std);
flag = false ;
}
}
if (flag) {
System.out.println("검색 결과가 없습니다.");
}
}
/**
* 이름에 특정 문자열이 포함되는 학생을 찾아서 조회하는 메서드
*/
public void searchName2() {
System.out.println("======학생 검색(문자열 포함)======");
System.out.println("이름에 포함되는 문자열 입력 : ");
String input = sc.next();
boolean flag = true;
// 향상된 for문
for( Student std : studentList ) {
// boolean String.contains(문자열) : String에 문자열이 포함되어 있으면 true
if ( std.getName().contains(input) ) {
System.out.println(std);
flag = false ;
}
}
if (flag) {
System.out.println("검색 결과가 없습니다.");
}
}
}
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