java day9

2021-12-23 5 분 소요

컬렉션 프레임워크

List

Set

Map

컬렉션 프레임워크

자바는 널리 알려져 있는 자료구조를 사용해서 객체들을 효율적으로 추가, 삭제, 검색 할 수 있도록 인터페이스와 구현 클래스를 java.util 패키지에서 제공함. 이들을 총칭해서 컬랙션 프레임워크라고 부름. 여러가지 데이터를 메모리에서 쉽고 효과적으로 처리할 수 있는 표준화된 방법을 제공하는 클래스들의 집합임.

자료구조

- 데이터를 효율적으로 관리할 수 있는 데이터 구조

- 데이터의 특성에 따라 체계적으로 구조화함

알고리즘

- 어떤 문제를 풀기 위한 절차 및 방법

- 어떤 문제에 대해 입력을 넣으면 원하는 출력을 얻을 수 있도록 만드는 프로그래밍

Iterator 인터페이스

컬렉션 프레임워크 인터페이스에서는 Iterator 인터페이스를 구현한 클래스의 인스턴스를 반환하는 iterator() 메소드를 정의하여 각 요소에 접근하도록 설계

- 자바의 컬렉션에 저장되어 있는 요소들을 읽어오는 방법

- 컬렉션으로 부터 정보를 얻어내는 방법

- Iterator 의 장점과 단점 장점 : 컬렉션 프레임워크 종류에 상관없이 일관성 있게 프로그래밍을 할 수 있음 단점 : size 메소드를 얻어와서 반복 처리하는 것 보다 속도가 좋지않음

List 인터페이스

- 순서가 있는 데이터들의 집합으로 데이터의 중복을 허용

- Vector, ArrayList, LinkedList, Stack, Queue

Vector 클래스

- 동적인 길이로 여러 데이터형을 저장하기 위해 사용

- 자바 1.0부터 존재하는 레거시 클래스

- 배열과 동일하게 정수 인덱스를 이용하여 액세스 할 수 있음

- (👍)동기화 되어 있으며 한번에 하나의 스레드만 벡터의 메소드를 호출 할 수 있음
    Vector<타입> 참조변수 = new Vector<>(요소의 개수);
    addElement() : 요소를 추가
    size() : 요소의 개수를 반환
    capacity() : 현재 벡터에 저장 가능한 크기를 반환
    get() : 인덱스로 저장된 값을 찾아 반환
    removeAllElement() :  저장된 모든 요소를 삭제
    set() : 인덱스로 저장된 값을 변경(설정)
            참조변수.set(인덱스, 값);

ArrayList

- 동적인 길이로 여러 데이터형을 저장하기 위해 사용

- 배열과 동일하게 정수 인덱스를 이용하여 엑세스할 수 있음

- 비동기식을 사용하며 멀티 스레드를 지원

    ArrayList<타입> 참조변수 = new ArrayList();
    add() : 요소를 추가
    size() : 요소의 개수 반환
    remove() : 인덱스를 이용하여 요소를 삭제
    set() : 인덱스로 저장된 값을 변경(설정)

public static void main(String[] args) {
    ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
    arrayList.add(80); // 요소 추가
    arrayList.add(100);
    arrayList.add(65);
    arrayList.add(90);
    arrayList.add(55);
    System.out.println(arrayList);  // [80, 100, 65, 90, 55]
    for (int i = 0; i < arrayList.size(); i++) {
        System.out.print(arrayList.get(i) + " ");  // 80 100 65 90 55
    }
    System.out.println("");
    arrayList.remove(2); // 인덱스
    System.out.println(arrayList); // [80, 100, 90, 55]
    arrayList.set(0,60); // 해당 인덱스의 값 바꾸기
    System.out.println(arrayList); // [60, 100, 90, 55]

    // 탐색
    Iterator<Integer> iterator = arrayList.iterator();
    while(iterator.hasNext()){
        System.out.print(iterator.next() + " ");  // 60 100 90 55
    }
    System.out.println("");
}

LinkedList

- 각 노드가 데이터와 포인터를 가지고 한 줄로 연결되어 있는 방식

- ArrayList 에 비해 데이터의 추가나 삭제가 빠름

- 인덱스가 없기 때문에 특정요소에 접근이 느림

- 탐색속도가 떨어짐

public static void main(String[] args) {
        LinkedList<String> linkedList = new LinkedList<>();
        linkedList.add("김사과");
        linkedList.add("김하나");
        linkedList.add("김렌지");
        linkedList.add("김메론");
        System.out.println(linkedList);       // [김사과, 김하나, 김렌지, 김메론]
        System.out.println(linkedList.peek());// 김사과 : 첫번째 데이터 반환
        System.out.println(linkedList.poll());// 김사과 : 첫번째 데이터 반환 및 삭제
        System.out.println(linkedList); // [김하나, 김렌지, 김메론]
        linkedList.remove("김렌지");     // 입력값 삭제
        System.out.println(linkedList); // [김하나, 김메론]
    }

탐색 또는 정렬을 자주하는 경우에는 ArrayList을 사용하고, 데이터의 추가/삭제가 많은 경우에는 LinkedList를 사용하는 것이 좋다.

Stack

- LIFO(Last input First out)

- 한쪽 끝에서만 자료를 넣고 뺄 수 있는 형식의 자료구조

- 브라우저의 “뒤로가기”, “앞으로가기”

    Stack<타입> 참조변수 = new Stack<>();
    push() : 요소를 저장
    peek() : 마지막 데이터(첫번째 뽑힐)를 반환
    pop() : 마지막(첫번째 뽑힐) 데이터를 반환 하고 삭제
    search() : 데이터의 순서를 반환
    clear() : 저장된 모든 요소를 삭제

public static void main(String[] args) {
    Stack<Integer> stack = new Stack<>();
    stack.push(40); // 요소 추가
    stack.push(100);
    stack.push(80);
    stack.push(50);
    stack.push(20);
    System.out.println(stack); // [40, 100, 80, 50, 20] : 순서 있음
    System.out.println(stack.peek()); // 20 : 마지막 데이터 반환
    System.out.println(stack); // [40, 100, 80, 50, 20]
    System.out.println(stack.pop()); // 20 : 마지막 데이터 반환 및 삭제
    System.out.println(stack); // [40, 100, 80, 50]
    System.out.println(stack.search(40)); // 4 : 뽑힐 순서[ 4, 3, 2, 1]
    stack.clear(); // 데이터 모두 삭제
    System.out.println(stack); // []
}

Queue

- FIFO(First in First out)

- 큐는 한쪽 끝을 프론트로 정하여 삭제 연산만 수행

- 다른 한쪽 큐를 리어로 정하여 삽입 연산만 수행함

- 운영체제의 스케줄러, 푸시 메세지

    Queue<타입> 참조변수 = new LinkedList<>();
    offer() : 요소 추가
    peek() :  첫번째 데이터를 반환
    poll() : 첫번째 데이터를 반환하고 삭제
    remove() : 값 제거
    clear() : 저장된 모든 요소를 삭제

public static void main(String[] args) {
        Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
        queue.offer(10);
        queue.offer(50);
        queue.offer(80);
        queue.offer(20);
        queue.offer(70);
        System.out.println(queue); // [10, 50, 80, 20, 70], 순서가 있음
        System.out.println(queue.peek()); // 10, 첫번째 데이터를 반환
        queue.poll();   // 첫번째 데이터 삭제
        System.out.println(queue); // [50, 80, 20, 70]
        queue.remove(); // 첫번째 데이터 삭제
        System.out.println(queue);  // [80, 20, 70]

        queue.clear(); // 모든 데이터 삭제
        System.out.println(queue);  // []
    }

Set 인터페이스

- 순서가 없는 데이터 집합으로 데이터의 중복을 허용하기 않음

- HashSet, TreeSet

HashSet

- 데이터를 중복해서 저장할 수 없음(중복을 자동으로 제거)

- 하나의 null 값만 저장할 수 있음

- 저장 순서가 유지되지 않음

- 중복을 걸러내는 과정

hashcode()를 이용하여 저장되어 있는 객체들의 해시 코드 값을 비교

equals()로 두 객체를 비교해서 true 가 나오면 동일한 객체로 판단

    HashSet<타입> 참조변수 = new HashSet();
    add() : 요소를 추가
    size() : 요소의 개수를 반환

public static void main(String[] args) {
    HashSet<String> hashSet1 = new HashSet<>();
    HashSet<String> hashSet2 = new HashSet<>();
  
    hashSet1.add("김사과");
    hashSet1.add("반하나");
    hashSet1.add("오렌지");
    System.out.println(hashSet1); // [반하나, 김사과, 오렌지]
    hashSet1.add("김사과");
    System.out.println(hashSet1); // [반하나, 김사과, 오렌지]
  
    for (String s : hashSet1){
        System.out.print(s + " "); // 반하나 김사과 오렌지
    }
    System.out.println("");
    System.out.println("요소의 개수 : " + hashSet1.size()); // 3
  
    hashSet2.add("김사과");
    hashSet2.add("반하나");
    hashSet2.add("오렌지");
    System.out.println(hashSet2); // [반하나, 김사과, 오렌지]
  
    // 탐색
    Iterator<String> iterator = hashSet2.iterator();
    while(iterator.hasNext()){
        System.out.print(iterator.next() + " ");  // 반하나 김사과 오렌지
    }
    System.out.println("");
  
}

TreeSet

- 데이터를 중복해서 저장할 수 없음(중복을 자동으로 제거)

- 하나의 null값만 저장할 수 있음

- 저장 순서가 유지되지 않음

- 이진 탐색 트리 구조로 이루어져있음

🎁 이진 탐색 트리 : 추가와 삭제에는 시간이 걸리지만 정렬, 검색에 높은 성능을 자랑라는 자료구조

- 오름차순으로 정렬

public static void main(String[] args) {
        TreeSet<Integer> treeSet = new TreeSet<>();
        treeSet.add(10);
        treeSet.add(8);
        treeSet.add(20);
        treeSet.add(35);
        treeSet.add(21);
        treeSet.add(4);
        System.out.println(treeSet); // [4, 8, 10, 20, 21, 35]
        treeSet.remove(20);
        System.out.println(treeSet); // [4, 8, 10, 21, 35]
        System.out.println(treeSet.size()); // 5 : 요소 개수
        System.out.println(treeSet.first()); // 4 : 첫번째 데이터
        System.out.println(treeSet.last()); // 35 : 마지막 데이터
        System.out.println(treeSet.higher(21)); // 35 : 21 다음 데이터
        System.out.println(treeSet.lower(21)); // 10 : 21 이전 데이터

        for(int i : treeSet){
            System.out.print(i + " "); //4 8 10 21 35
        }
        System.out.println();
}

Map 인터페이스

- 키와 값을 한 쌍으로 이루어지는 데이터의 집합으로 순서가 없고, 키는 중복으로 허용하지 않지만 값은 중복될 수 있음

- HashMap, TreeMap, HashTable, Properties

HashMap

- Map 인터페이스를 구현한 대표적인 클래스

- 키와 값으로 구성된 요소 객체를 저장하는 구조를 가지고 있는 자료구조

- 키는 중복 저장될 수 없고, 값은 중복될 수 있음

- 기존에 저장된 키와 동일한 키로 값을 저장하면 기존의 값은 없어지고 새로운 값으로 대체

- 해싱(Hashing) 을 사용하기 때문에 많은 양의 데이터를 검색하는데 뛰어난 성능

- 비동기식

key(apple) key 테이블 value 테이블 value(사과) ——> apple (해싱함수) 사과

TreeMap

- 이진트리를 기반으로 한 Map 클래스

- 키와 값이 저장된 Map, Entry 를 저장

- 키를 기분으로 오름차순 정렬

- HashMap 보다 성능이 떨어짐

HashTable

- 키와 값의 데이터를 데이블에 저장

- 자바는 HashMap 을 지원하기 때문에 hashTable 을 구현하거나 사용하는 경우가 거의 없음

- 동기식

- null 입력이 불가능

Properties

- HashTable 을 상속받아 구현

- (String, String)의 형태로 저장(메소드)

- 애플리케이션 환경설정과 관련된 속성을 저장할 때 종종 사용

- 컬렉션 프레임워크 이전의 구버전이므로 Iterator 가 아닌 Enum(열거체) 를 사용

Twitter Facebook LinkedIn

CHANYEONG

java day9

컬렉션 프레임워크

Iterator 인터페이스

List 인터페이스

Set 인터페이스

Map 인터페이스

공유하기

참고

java day17

java day16

JSP day22

JSP day21