[Java 응용] 2. 컬렉션, Wrapper class, Iterator

📘 응용 2장 : 컬렉션

데이터 구조에 따른 대표적인 컬렉션 (자료구조)

• List : 순서 대로 쌓여있는 구조 (아이템의 중복 허용)

• Map : 키(Key), 값(Value)의 쌍으로 저장 (Key의 중복 불가)

• Set : 순서가 없는 집합 (중복 불가)

배열과 ArrayList 비교

💡

크기를 정해두지 않고 요소를 추가할 때 마다 크기가 커진다.

Generic

💡

제네릭을 사용하면 컴파일 시에 타입 체크가 이루어져 타입 안전성을 보장할 수 있습니다.

제네릭이란?

제네릭은 클래스나 메소드에서 사용할 데이터 타입을 미리 정하지 않고, 실제 사용되는 시점에 데이터 타입을 결정하는 방식이다.

💡

제네릭을 사용하면 코드의 재사용성을 높일 수 있으며, 타입 안정성을 보장할 수 있습니다.

사용 방법

제네릭을 사용하려면 클래스나 메소드의 선언부에 제네릭 타입 매개변수를 추가해야 합니다. 제네릭 타입 매개변수는 보통 대문자 알파벳 한 글자로 표기합니다.

public class GenericClass<T> {
    private T t;

    public T getT() {
        return t;
    }

    public void setT(T t) {
        this.t = t;
    }
}

위 코드는 제네릭을 사용한 클래스의 예시입니다. T는 제네릭 타입 매개변수로, 이 클래스를 사용할 때 실제 타입으로 대체됩니다. 예를 들어, GenericClass<String>과 같이 사용하면 T는 String으로 대체되어 동작합니다.

제네릭 메소드

제네릭은 클래스뿐만 아니라 메소드에서도 사용할 수 있습니다. 메소드에서 제네릭을 사용하면, 메소드를 호출할 때마다 제네릭 타입을 명시할 필요가 없습니다.

public class GenericMethod {
    public static <T> void printArray(T[] arr) {
        for (T t : arr) {
            System.out.println(t);
        }
    }
}

컬렉션에서 기본형 취급 불가

💡

컬렉션은 기본형(int, double, boolean 등)을 취급할 수 없다

wrapper 클래스

Wrapper 클래스는 기본 자료형(primitive data type)의 값을 객체로 감싸는 클래스를 말합니다.

💡

기본 자료형(primitive data type)의 값을 객체화할 수 있도록 해줍니다.

객체화된 값에 대해 다양한 메소드를 호출하여 사용할 수 있도록 해줍니다.

객체와 객체 간의 비교를 가능하게 해줍니다.

null 값을 표현할 수 있습니다.

기본 자료형 값을 반환하는 메소드에서 Wrapper 클래스를 반환할 경우, 자동으로 기본 자료형 값으로 변환됩니다.

배열과 ArrayList 탐색 방법 비교

일반 for문

💡

ArrayList에서는 get() 메서드를 통해 해당 원소를 가져온다.

for - each문

💡

for-each문은 동일한 방법으로 탐색할 수 있다.

Iterator

💡

Iterator는 자바 컬렉션 프레임워크(Collection Framework)에서 컬렉션에 저장된 요소(element)들을 순차적으로 접근(iterate)하는 방법을 제공하는 인터페이스이다.

1. hasNext(): 다음 요소가 존재하는지 확인합니다. 요소가 있다면 true 반환

2. next(): 다음 요소를 반환

3. remove(): 컬렉션에서 현재 요소를 제거

ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("apple");
list.add("banana");
list.add("orange");

Iterator<String> iter = list.iterator();
while (iter.hasNext()) {
    String fruit = iter.next();
    System.out.println(fruit);
}

LinkedList

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각 요소는 다음 요소의 주소를 알고 있다.

💡

장점 : 삽입, 삭제가 빠르다. 단점 : 요소의 탐색이 느리다.

Java에서 제공하는 Collection 종류

HashSet

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중복 값을 허용하지 않는 집합

💡

장점 : 검색이 매우 빠르다! get() 메서드는 제공하지 않는다. → 반복이 필요하면, Iterator를 사용하거나, for each를 사용해야 한다.

HashMap

💡

키(key) : 값(value) 쌍으로 이루어진 요소를 담는 자료구조 Key의 중복은 허용되지 않는다! 탐색속도가 매우 빠르다.

HashMap에 저장된 값을 하나씩 얻기

💡

Map, Set의 탐색은 순서의 보장이 안된다. 단순 값의 요소를 각각 받아올 수 있는 것. 따라서, 매번 출력 결과의 순서가 다르게 표시된다.

컬렉션의 응용

컬렉션 안에 컬렉션

Map<String, List<String>>
List<List<Hero>>

💡

단순 다 차원 배열보다, 차원을 가독성 있게 표현할 수 있다.

❗요소의 참조

public class Hero {
    String name;
}

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Hero hero = new Hero(); // hero reference type 객체 생성
        hero.name = "홍길동"; // 해당 객체 이름 속성 설정
        
        List<Hero> heroList = new ArrayList<>();
        heroList.add(hero); // 리스트를 만들어서 hero 객체 삽입
        hero.name = "한석봉"; // 해당 객체 속성 값 수정
        
        System.out.println(heroList.get(0).name);
				// reference type이기 때문에 수정된 값 출력됨.
    }

}

💡

Refference Type의 연산에 주의하자

컬렉션 선택

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📝연습 문제

2-1

💡

1) Set 2) 상황에 따라 모두 가능 3) 상황에 따라 모두 가능

2-2

package Exam03;

public class Person {
    String name;
}

package Exam02;

import java.util.ArrayList;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Person person1 = new Person();
        person1.name = "홍길동";
        
        Person person2 = new Person();
        person2.name = "한석봉";
        
        ArrayList <Person> personList = new ArrayList<>();
        personList.add(person1);
        personList.add(person2);
        
        for(Person person : personList) {
            System.out.println(person.name);
        }
    }
}

2-3

package Exam03;

import java.util.HashMap;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Person person1 = new Person();
        person1.name = "홍길동";
        
        Person person2 = new Person();
        person2.name = "한석봉";
        
        HashMap<Person, Integer> personHashMap = new HashMap<Person, Integer>();
        personHashMap.put(person1, 20);
        personHashMap.put(person2, 25);
       
        for(Person person : personHashMap.keySet()) {
            int age = personHashMap.get(person);
            System.out.println(person.name + "의 나이는 " + age + "살");            
        }
    }
}

package Exam03;

public class Person {
    String name;
}

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