배열
같은 타입의 데이터를 연속적으로 저장할 수 있는 자료구조. 배열은 고정된 크기를 가지며, 각 요소는 인덱스를 통해 접근할 수 있음.
Java에서 배열과 배열의 값들은 각각 다른 메모리 영역에 저장됨.
1. 배열의 특징
힙 메모리에 저장:
- 배열은 객체로 힙(Heap) 메모리에 저장되며, 참조를 통해 접근함.
- (자바 메모리 구조의 다른 부분인 스택영역에는 메서드 호출 시 생성되는 지역 변수, 참조 변수 등이 저장됨. 배열 이름(str[])도 참조 변수로 스택에 저장됨.)
2. 배열 선언과 초기화
배열 선언
배열을 선언하려면 **데이터 타입 뒤에 대괄호([])**를 사용함:
| int[] numbers; // 정수형 배열 선언 String[] names; // 문자열 배열 선언 |
배열 생성
배열을 생성하려면 new 키워드와 크기를 지정해야 함:
| numbers = new int[5]; // 길이가 5인 정수형 배열 생성 |
선언과 생성을 동시에
| int[] numbers = new int[5]; // 크기가 5인 배열 선언 및 생성 |
초기화
배열 생성 시 기본값으로 초기화되거나, 값을 직접 할당할 수 있음:
| int[] numbers = new int[5]; // 1. 기본값으로 초기화 // {0, 0, 0, 0, 0} int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5}; // 2. 직접 초기화 // {1, 2, 3, 4, 5} |
배열의 크기
배열의 크기는 .length를 사용해 얻을 수 있음:
| int[] numbers = {1, 2, 3}; System.out.println(numbers.length); // 출력: 3 |
4. 배열 반복문
향상된 for문 (Enhanced for Loop)
| int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5}; for (int num : numbers) { System.out.println(num); } |
5. 다차원 배열
2차원 배열 선언과 생성
| int[][] matrix = new int[2][3]; // 2행 3열 배열 생성 |
2차원 배열 초기화
| int[][] matrix = { {1, 2, 3}, {4, 5, 6} }; |
2차원 배열 접근
6. 배열의 장점과 단점
장점
- 빠른 데이터 접근:
- 인덱스를 통해 O(1) 시간 복잡도로 접근 가능.
- 메모리 연속성:
- 배열 요소는 메모리에 연속적으로 저장되어 효율적.
단점
- 고정 크기:
- 크기가 고정되므로 크기 변경이 필요한 경우 새로운 배열 생성 필요.
- 동적 데이터 관리 어려움:
- 추가/삭제가 빈번한 경우 ArrayList와 같은 동적 자료구조를 사용하는 것이 더 적합.
7. 요약
- 배열 선언: 타입[] 변수명;
- 배열 생성: new 타입[크기];
- 배열 접근: 배열[인덱스]
- 배열 반복: for 또는 향상된 for 사용.
배열은 고정 크기의 동일 타입 데이터 관리에 적합한 자료구조.
동적으로 크기를 변경하거나 유연하게 데이터를 추가/삭제하려면 ArrayList와 같은 컬렉션 사용을 고려해야 함.
1. int[ ] arr1 = { };
- 배열 선언과 동시에 초기화:
- 길이가 0인 배열을 생성하고 참조 변수 arr1에 할당.
- 이 배열은 힙 메모리에 생성되며, 실제로 아무 요소도 없음.
- 메모리 상태:
- arr1은 스택에 저장되고, 길이가 0인 배열은 힙에 저장됨.
- 유효한 코드:
- 이 방식은 빈 배열을 생성하는 데 사용됨.
| int[] arr1 = {}; // 길이가 0인 배열 System.out.println(arr1.length); // 출력: 0 |
2. int[ ] arr2;
- 배열 참조 변수만 선언:
- 배열 객체를 생성하지 않음.
- arr2는 스택에 선언되지만, 초기화되지 않음.
- 따라서 null 값을 가짐(로컬 변수일 경우 초기화하지 않으면 사용 시 컴파일 오류).
- 메모리 상태:
- arr2는 배열 객체를 참조할 준비만 되어 있고, 아무 것도 가리키지 않음.
- 초기화 필요:
- 배열을 사용하려면 반드시 배열 객체를 생성하거나 초기화해야 함.
| int[] arr2; // 선언만 arr2 = new int[5]; // 배열 객체 생성 System.out.println(arr2.length); // 출력: 5 |
차이점 요약
유효성 확인
- arr1 사용 가능:
- arr1은 길이가 0인 배열을 참조하므로 배열 연산이 가능.
- arr2 초기화 필요:
- arr2를 사용하려면 먼저 배열 객체를 생성하거나 참조를 할당해야 함.
예제
결론
- arr1 = {};: 길이가 0인 배열로 초기화된 상태.
- arr2;: 초기화되지 않은 상태로, 사용하려면 반드시 배열 객체를 생성하거나 참조를 할당해야 함.
for-each 문
Java에서 배열이나 컬렉션을 간단히 순회할 때 사용하는 반복문. 일반적인 for문보다 코드가 간결하고 가독성이 좋음.
특징
- 간결함:
- 인덱스를 사용하지 않고, 순차적으로 배열 또는 컬렉션의 각 요소에 접근 가능.
- 읽기 전용:
- 각 요소를 수정하려면 인덱스를 사용하는 for문을 사용해야 함.
- 안전성:
- 인덱스를 관리하지 않아 인덱스 초과 예외(ArrayIndexOutOfBoundsException)가 발생할 가능성이 낮음.
단점
- 인덱스 접근 불가:
- 특정 요소의 인덱스를 알아야 하거나, 요소를 수정해야 할 경우에는 사용할 수 없음.
- 순차 순회만 가능:
- 순서를 제어하거나 역순으로 순회하려면 기존 for문을 사용해야 함.
언제 사용할까?
- 배열이나 컬렉션의 모든 요소를 읽고 처리할 때 적합.
- 요소를 수정하거나 인덱스를 활용해야 하는 경우는 일반적인 for문 사용.
java.util.Arrays api
ex) System.out.println(Arrays.toString(numbers));
자주 쓰는 메서드
| 메서드 | 설명 |
| toString | 배열을 문자열로 변환. |
| sort | 배열을 정렬. |
| binarySearch | 정렬된 배열에서 값 탐색. |
| copyOf | 배열 복사 및 크기 변경. |
| equals | 배열 비교. |
| fill | 배열 요소를 특정 값으로 초기화. |
| stream | 배열을 Stream으로 변환. |
| deepToString | 다차원 배열을 보기 좋게 출력. |
| deepEquals | 다차원 배열 비교. |
| asList | 배열을 리스트로 변환. |
