[Java] 코딩테스트 기초 문법 - ArrayList

DEINGVELOP·2022년 8월 13일
Java
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Java | 코딩테스트 기초 문법

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Java의 ArrayList란?

ArrayList

  • 하나의 변수에 같은 자료형을 가진 여러 값을 저장하는 데에 쓰이는 동적 리스트(static list)

특징

  • 배열과는 다르게 크기가 가변적으로 변함

  • ArrayList 역시 내부에서 처음 설정한 저장 용량이 있지만, 데이터 추가 시 공간이 부족한 경우 배열 크기를 1.5배로 증가시킴

  • ArrayList는 초기화시 사이즈를 할당하지 않아도 되는데, 그럼 자동으로 default capacity = 10으로 설정됨

  • 메모리 공간을 자동으로 빈 공간이 없게 관리함

  • 단, 특정 인덱스를 추가/삭제하면 임시 배열을 생성한 후 처리하는 방식

    👉🏻 잦은 삽입/삭제 시에는 LinkedList를 사용하는 것이 보다 효율적임



Array와 ArrayList의 차이

특징

ArrayArrayList
크기고정적, 정적
(초기화시 할당하여 고정)		유동적, 동적
(초기화시 사이즈를 표시 X)
데이터타입primitive type, Object 가능
(int, byte, char 등)		Object element만 가능
데이터 변경요소의 추가/삭제 불가요소의 추가/삭제 가능
타입 안정성낮음
(Generic 사용 불가)		높음
(Generic 사용 가능)
다차원가능
int[]][] Arr = new int[2][3]		불가능

💡 Generic
: 데이터타입을 일반화(generalize)한다는 의미

클래스나 메소드에서 사용할 내부 데이터타입을 컴파일 시 미리 지정하는 방법이다.

  • 장점
    • 클래스나 메소드 내부에서 사용되는 객체 안정성을 높임
    • 반환값에 대한 타입변환 및 타입 검사에 들어가는 비용 감소



ArrayList와 LinkedList의 성능 차이

💡 이번 포스팅에서는 LinkedList를 다루지 않지만, ArrayList와 LinkedList는 같은 인터페이스 내에 있는컬렉션들인 만큼 속도, 성능에 대하여 자주 비교되고, 그에 따라 선택되고는 한다.

ArrayListLinkedList
검색O(1)
인덱스 기반의 자료구조		최악의 경우 O(N)
앞에서부터 하나씩 탐색
삽입/삭제최악의 경우 O(N)
데이터를 복사해서 재할당		O(1)
이전, 이후 노드의 참조만 변경

우선 두 리스트는 인터페이스만 같을 뿐 내부적으로 동작하는 방식이 다르다. 따라서 상황에 따라 성능에 차이가 있기 때문에, 상황에 따라 적절한 자료구조를 사용해야 한다.



Vector란?

: ArrayList와 거의 유사한, 초기 자바 버전의 클래스

  • 예전에 Java가 제공했던 레거시 클래스 - Collections 프레임워크가 없던 초기 자바 버전에서 정의한 인터페이스

  • 현재는 재구성 및 설계되어 Collections 프레임워크와도 완벽하게 호환됨

  • Collection 프레임워크의 일부이며, 역시 java.util 패키지에 속해있음

  • ArrayList와 동일한 구조를 가지며, 자동으로 크기가 조절됨

  • 동기화(Synchronize)가 되기 때문에 한 번에 하나의 스레드만 접근 가능

  • 스레드 안전(Thread Safe) : 멀티 스레드 프로그래밍에서 여러 스레드가 동시에 접근했을 때 문제가 되지 않음. 멀티 스레드 환경에 적절

  • Collection 프레임워크에 없는 메서드들을 사용 가능

  • 단, 정말 초기에 만들었기 때문에 초기 버전 호환성이 필요한 환경, 멀티 스레드가 아닌 환경에서는 거의 사용되지 않음



ArrayList의 활용


ArrayList 선언

필수! 선언 전 import

import java.util.ArrayList;

1. 빈 ArrayList 선언

: 배열 변수, 타입만 지정

ArrayList<Integer> integers1 = new ArrayList<Integer>();	// 타입 지정

ArrayList<Integer> integers2 = new ArrayList<>();	// 타입 생략 가능

2. 빈 ArrayList 선언 + 초기 용량 설정

ArrayList<Integer> integer3 = new ArrayList<>(10);

3. ArrayList 선언 + 다른 Collection 값으로 초기화

ArrayList<Integer> integer4 = new ArrayList<>(integer1);

4. ArrayList 선언 + 기본 값들 설정

ArrayList<Integer> integer5 = new ArrayList<>(Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5));

  • Arrays.asList : Arrays의 정적 클래스인 ArrayList를 리턴함

    💡주의! Arrays.asList

    • java.util.ArrayList에 속하는 것이 아닌, java.util.Arrays에 속하는 메서드이다.
    • ArrayList의 자료형이 아닌 Arrays의 정적 클래스를 불러오기 때문에, 아래와 같이 선언하면 삽입/삭제가 되지 않는다.
    List<String> arrayList1 = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);

    👉🏻 이렇게 초기화를 하면, 변수는 원래 만들어진 배열의 인스턴스를 가리킴.

  • 따라서 ArrayList 클래스에 생성자를 활용해서 ArrayList의 인스턴스를 참조하도록 하여야 정상적으로 삽입/삭제가 가능한 ArrayList로 생성된다.



ArrayList 요소의 삽입 / 변경 / 삭제

삽입

add 메서드

arr2.add("apple");
arr2.add(0, "grape");
  • .add() : 기본적으로 리스트의 가장 끝에 값을 추가
  • 별도로 인덱스를 지정하면, 해당 인덱스에 값이 추가되고 그 인덱스부터 값들이 한 칸씩 밀림

변경

set 메서드

arr2.set(0, "apple");
  • .set(i, 값) : i번째 index의 값이 지정한 값으로 변경됨

삭제

1. remove 메서드

arr2.remove(1); 	// 1번째 인덱스의 값 삭제
arr2.remove("apple");	//apple이라는 값 삭제

// value가 1인 element 삭제
arr1.remove(Integer.valueOf(1));	// index 1의 값을 혼동하여 삭제하지 않기 위해 Integer 객체 전달

  • .remove() : 인덱스를 입력하거나, 지정한 값을 직접 입력하여 ArrayList에서 삭제

  • 지정한 값과 일치하는 값이 여러개라면, 첫 번째 값만 삭제


String removed_one = arr2.remove(0);
System.out.println("삭제된 과일은" + removed_one);
  • 값을 지움과 동시에 해당 값으로 별도 작업을 원하는 경우, 바로 리턴 받아서 사용 가능 

// value가 1인 element 모두 삭제
list2.removeAll(list1);

  • removeAll(Collection<?> c) : 파라미터로 Collection을 넘겨줘야 함

  • Collection 객체에 담긴 element들을 대상 리스트에서 모두 삭제

  • list = list2 - list1이 된다.


2. clear 메서드

arr2.clear();
  • .clear() : ArrayList 안의 내용을 전체 삭제



ArrayList에 값의 존재유무 확인

boolean check = arr1.contains("apple");
  • 값이 있는 경우, check라는 변수에 true값 반환



ArrayList 정렬하기

1. 오름차순

Collections.sort() 메소드를 활용한다.

import java.util.Collections;	// 정렬을 위해서 Collections 클래스 import

Collections.sort(arr_list1);		// arr_list1이라는 리스트를 오름차순 정렬

2. 내림차순

Collections.reverseOrder()를 사용한다.

Collections.sort(arr_list1, Collections.reverseOrder());	// arr_list1이라는 리스트를 내림차순 정렬

💡 Arrays.sort vs Collections.sort

Array는 왜 Arrays.sort를 쓰고, ArrayList는 Collections.sort를 쓸까?

👉🏻 Array는 java.util.Arrays에 포함되어있고, ArrayList는 java.util.Collections에 포함되어있기 때문!



Array의 길이 구하기

.size() 를 활용하여 배열의 길이를 구할 수 있다.

ArrayList<Integer> sizeTest = new ArrayList<>(Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5));
System.out.println(sizeTest.size()); 	// => 5
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