Java Array and ArrayList Note (INA240) - Study Notes, Lecture notes of Algorithms and Programming

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©copyright 2005 자료구조 및 실습( INA240) NOTE 02

ArrayList Vector

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배열

동질 구조 동질구조(homogeneous structure): 구조에 있는 모든 요소는 같은 타입이다. 예 예2.1)2.1) 일차원 배열에서 첫 슬롯에 배열에 저장되어 있는 요소들의 개수를, 나머지 슬롯에 정수값을 저장한 배열 물리적으로 동질 구조이지만 논리적으로는 동질 구조가 아님 요소들간에 순서가 요소들간에순서가 존재존재한다. 배열의 요소는 위치에 의해 접근된다. (index: 0부터 시작) 배열의 용량은 배열의용량은 컴파일컴파일 시간에시간에 정해진다정해진다. 배열의 모든 슬롯에 유효한 요소가 들어있을 필요는 없다. 배열의 용량을 변경할 수 없다. 임의 접근 임의접근 제공제공: 모든 요소를 바로 접근할 수 있다. 용량이 고정되어 있기 때문에 임의 접근이 가능하다.

z z z 용량 크기: 10: 3

일차원 배열

예 예2.2)2.2) int[] numbers; // reference type C/C++처럼 int numbers[];와 같이 선언될 수도 있다. 다른 참조 타입과 마찬가지로 new를 이용하여 생성되어야 한다. 예예2.3) numbers = new int[10];2.3) C/C++처럼 int numbers[10];과 같이 new를 사용하지 않고, 선언과 동시에 생성하는 것은 가능하지 않다. 선언과 생성을 동시에 할 수 있다. 예예2.4) int[] numbers = new int[10];2.4) new를 이용하여 생성된 배열의 초기값은? 기본 값으로 자동으로 초기화된다.

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문자 배열과 문자열

문자 배열은 String 타입의 객체가 아니다. 예 예2.10)2.10)

void f1(String s){ … } void f2(){ char[] fruit = {‘a’, ‘p’, ‘p’, ‘l’, ‘e’}; String s = fruit; // error f1(fruit); // error }

char[] fruit = {‘a’, ‘p’, ‘p’, ‘l’, ‘e’}; String s1 = new String(fruit); // ok String s2 = new String(fruit, 2, 3); // ok “ple”

이 처럼 String도 new 연산자를 사용하여 생성할 수 있지만 보통 new를 생략한다. 물론 이 경우에는 생략할 수 없다.

char[] fruit = {‘a’, ‘p’, ‘p’, ‘l’, ‘e’}; System.out.println(fruit); 결과: apple

배열의 복사

예 예2.13)2.13) int[] numbers = {1, 2, 3, 4}; int[] values = numbers; values는 numbers와 같은 배열을 참조하게 된다. 한 배열에 있는 모든 값을 다른 배열로 복사하고 싶으면 System.arraycopy 메소드를 이용한다. 예 예2.14)2.14) int[] numbers = {1,2,3,4,5}; int[] values = {11,12,13,14,15}; System.arraycopy(numbers,0,values,2,3);

1 2 3 4

numbers

values

1 2 3 4

numbers

5

11 12 13 14

values

15

1 2 3 4

numbers

5

11 12 1 2

values

3 System.arraycopy(소스배열, 소스배열의 시작위치, 목적배열, 목적배열의 시작위치, 복사할 요소의 개수)

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파라미터로 배열의 전달

하지만 이 역시 call-by-value 형태로 전달되는 것이다. 예 예2.16)2.16)

void f1(int[] a){ a[2] = 10; } void f2(){ int[] A = {1,2,3,4}; f1(A); for(int i=0; i<4; i++) System.out.println(A[i]); }

결과: 1,2,10,

void f1(int[] a){ int[] B = {5,6,7,8}; a = B; } void f2(){ int[] A = {1,2,3,4}; f1(A); for(int i=0; i<4; i++) System.out.println(A[i]); }

결과: 1,2,3,

Call-by-value와 참조 변수

public class A{ private int value; public void set(int n) { value = n; } public int get() { return value; } } // class A public class B{ public static void f(A b){ A c = new A(); b.set(10); b = c; } // f public static void main(String[] args){ A a = new A(); a.set(5); f(a); System.out.println(a.get()); } // main } // class B

a v

value

b

c

v

value

105

결과: 10

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final과 배열

final int[] numbers = new int[5]에서 final은 numbers와 연관이 있는 것이지 배열 자체와 있는 것은 아니다.

void f(){ final int[] numbers = new int[5]; numbers[3] = 4; // ok numbers = new int[3]; // error }

이 부분만 final

다차원 배열

예 예2.20)2.20) double[][] alpha = new double[100][10]; 첫 번째 [100]은 행을 두 번째 [10]은 열을 나타낸다. 2 차원 배열의 접근 alpha[0][5] = 36.4; 행과 열의 개수 행의 개수: alpha.length 열의 개수: alpha[i].length

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다차원 배열 – 계속

예 예2.21)2.21) int[][] a = new int[10][5]; 그러나 각 행의 용량이 다를 수도 있다. 예예2.22)2.22)

int[][] a = new int[2][]; a[0] = new int[5]; a[1] = new int[3];

ArrayList

ArrayList는 java.util 패키지에 정의되어 있는 클래스로 배열과 유사하지만 배열과 달리 용량이용량이 고정되어고정되어 있지있지 않다않다. 즉, 필요에 따라 용량이 변한다. ArrayList는 size() 메소드를 이용하여 현재 저장되어 있는 요소의 개수를 얻을 수 있다. 배열은 특정 타입을 저장하도록 선언할 수 있지만, ArrayList는 Object 타입만 저장할 수 있다. (참조를 저장한다.) 따라서 원시 타입은 wrapper 클래스를 사용해야 한다. 이론적으로 서로 다른 종류의 값을 ArrayList의 요소로 사용 가능

ArrayList a = new ArrayList(); a.add(new Integer(10)); a.add(new Double(2.5));

int[] a = new int[10]; a[0] = 3; a[1] = 2.5; // error

바람직한 프로그래밍 스타일은 아니다.

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ArrayList – 계속

add/remove 메소드 사용시 주의점 add는 최악의 경우 현재 저장되어 있는 모든 요소를 하나씩 오른쪽으로 이동해야 한다. 반대로 remove는 최악의 경우 현재 저장되어 있는 모든 요소를 하나씩 왼쪽으로 이동해야 한다. 현재 크기가 용량과 같은 경우에는 현재보다 큰 용량의 배열을 생성한 다음에 기존 배열에서 요소들을 복사한다. get 메소드 사용시 주의점 반환타입이 Object이므로 반환값을 원하는 타입으로 강제 변환 해주어야 한다. ArrayList의 생성자 ArrayList() : 용량이 10 인 빈 리스트를 생성한다. ArrayList(int capacity): 주어진 인자에 해당하는 용량의 빈 리스트를 생성한다.

반복자

ArrayList는 반복자(iterator)를 가지고 있다. 반복자란 구성요소를 차례로 방문할 때 사용하는 도구를 말한다. 반복자는 기본적으로 다음 두 연산을 제공한다. boolean hasNext(): 더 이상의 요소가 있는지 확인할 때 사용 Object next(): 다음 요소를 얻기 위해 사용 예예2.23)2.23) (^) void printVector(ArrayList list){ Iterator i = list.iterator(); while(i.hasNext()){ System.out.println(i.next()); } }

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단순 배열 vs. ArrayList

ArrayList 공간 문제가 중요한 경우 실행시간이 중요하지 않는 경우 요구되는 배열의 용량이 프로그램 실행마다 크게 변하는 경우 배열의 크기가 프로그램이 실행되는 동안 극단적으로 변하는 경우 배열에 있는 요소의 위치가 중요하지 않는 경우 삭제/삽입이 대부분 끝에 이루어지는 경우

Vector

java.util 패키지에 포함되어 있으며, ArrayList와 그 기능이 매우 유사하다. 가장 중요한 차이점은 Vector는 다중쓰레드를 지원하고 ArrayList는 지원하지 않는다. 따라서 다중쓰레드 환경이 아니면 Vector 대신에 ArrayList를 사용하는 것이 바람직하다. ArrayList와 달리 capacity() 메소드를 이용하여 현재 용량을 얻을 수 있다. Vector에 더 이상 요소를 삽입할 공간이 없으면 지정해 놓은 용량만큼 또는 기본 증가 용량만큼 자동으로 증가한다. 기본 증가 용량은 현재 용량의 두 배이다. Vector() Vector(int capacity) 증가하는 용량을 지정하고 싶으면 벡터를 생성할 때 해야 한다. Vector(int capacity, int increment)