Java :: 배열

1. 배열

• 같은 타입의 여러 변수를 하나로 묶어서 다루는 것
• 각 저장공간이 메모리에 연속적으로 배치되어 있다.

 

1-1. 배열의 선언과 생성

• 배열 선언은 타입이나 변수 이름 뒤에 `[]`를 붙이면 된다.
  • 타입[] 변수이름;
  • 타입 변수이름[];
• 배열을 선언하는 것은 단지 생성된 배열을 다루기 위한 참조변수를 위한 공간이 만들어질 뿐이다.
• 배열을 생성하려면 연산자 `new`와 함께 배열의 타입과 길이를 지정해야 한다.
  • 변수이름 = new 타입[길이];
• 길이가 0인 배열도 생성할 수 있다.
• 한번 생성하면 길이를 변경할 수 없다.
  • 더 큰 길이의 배열이 필요하다면 새로 생성하여 기존 배열의 내용을 복사해야 한다.

int score[] = new int[5];

1. int형 배열 참조변수 score를 선언한다. 데이터를 저장할 수 있는 공간은 아직 마련되지 않았다.
2. 연산자 `new`에 의해서 메모리의 빈 공간에 5개의 int형 데이터를 저장할 수 있는 공간이 마련된다.
3. 각 배열요소는 자동적으로 int의 기본값인 0으로 초기화된다.
4. 대입연산자 `=`에 의해 배열의 주소가 score에 저장된다.

 

1-2. 배열의 길이와 인덱스

• 생성된 배열의 각 저장공간을 배열의 요소(element)라고 한다.
• 배열이름[인덱스] 형식으로 배열의 요소에 접근한다.
• 인덱스(index)는 배열의 요소마다 붙여진 일련번호로, 각 요소를 구별하는데 사용된다.
  • 인덱스의 범위는 0부터 배열길이-1까지이다.
  • 배열의 인덱스로 상수 대신 변수나 수식도 사용할 수 있다.
  • 인덱스의 범위를 벗어난 값을 사용하지 않도록 주의해야 한다.
• `배열이름.length`를 사용하여 배열의 길이를 얻을 수 있으며, 이 값은 상수이다.

 

1-3. 배열의 초기화

• 배열은 생성과 동시에 자동으로 자신의 타입에 해당하는 기본값으로 초기화된다.
• 원하는 값을 저장하려면 각 요소마다 값을 지정해야 한다.

int[] score = new int[]{50, 60, 70};

int score = {50, 60, 70};

int socre[];
score = {50, 60, 70} // 에러. 선언과 생성 따로 할 경우 new int[] 생략 불가

int add(int[] arr) {}
int result = add(new int[]{50, 60, 70});
int result = add({50, 60, 70}); // 에러. new int[] 생략 불가

 

1-4. 배열의 출력

• `Arrays.toString(배열이름)` 메서드를 사용하면 `[첫번째 요소, 두번째 요소, ...]`와 같은 형식의 문자열을 반환한다.
  • 예외적으로 char배열은 구분자없이 출력된다. `// abcd`
• 배열의 값을 바로 출력하면 `타입@주소`의 형식으로 출력된다.

 

1-5. 배열의 복사

• for문 이용 

int[] arr = new int[5];
int[] tmp = new int[arr.length * 2];
for(int i=0; i<arr.length; i++) {
	tmp[i] = arr[i];
}
arr = tmp;

 

• System.arrayCopy() 이용
• 복사하려는 위치가 부적절하여 여유 공간이 적을 경우 에러가 발생한다.

// num[0]에서 newNum[0]으로 num.length개의 데이터 복사
System.arraycopy(num, 0, newNum, 0, num.length);

 

2-6. 배열의 활용

• 총합과 평균 계산

int sum = 0;
float average = 0f;
int[] score = {100, 98, 99};

for(int i=0; i<score.length; i++) {
	sum += score[i];
}

average = sum / (float)score.length;

 

• 최대값, 최소값 구하기

int[] score = {1, 2, 3, 4, 5};

int max = score[0];
int min = score[0];

for(int i=0; i<score.length; i++) {
	if(score[i] > max) {
    	max = score[i];
    } else if(score[i] < min) {
    	min = score[i];
    }
}

 

• 값 섞기

int[] numArr = new int[10];

for(int i=0; i<numArr.length; i++) {
	numArr[i] = i; // 초기화
}

for(int i=0; i<100; i++) {
	int n = (int)(Math.random() * 10); // 0~9
    int tmp = numArr[0];
    numArr[0] = numArr[n];
    numArr[n] = tmp;
}

• 다음과 같이 보다 효율적으로 작성할 수 있다.

int[] numArr = new int[10];

for(int i=0; i<numArr.length; i++) {
	numArr[i] = i; // 초기화
}

for(int i=0; i<numArr.length; i++) {
	int n = (int)(Math.random() * 10); // 0~9
    int tmp = numArr[i];
    numArr[i] = numArr[n];
    numArr[n] = tmp;
}

 

• 오름차순 정렬 (버블정렬)

int[] numArr = new int[10];

for(int i=0; i<numArr.length; i++) {
	numArr[i] = (int)(Math.random() * 10);
}

for(int i=0; i<numArr.length-1; i++) {
	boolean changed = false;
    
    for(int j=0; j<numArr.length-1-i; j++) {
    	if(numArr[j] > numArr[j+1]) {
        	int temp = numArr[j];
            numArr[j] = numArr[j+1];
            numArr[j+1] = temp;
            changed = true;
        }
    }
    
    if(!changed) break;
}

 

2. String 배열

• String 타입은 참조형이기 때문에 String 배열을 생성할 경우 각 요소의 기본값은 null이다.
  • null은 아무 객체도 가리키고 있지 않다는 의미이다.
  • 객체의 주소가 저장된다.
• char 배열에 메서드를 추가한 것이다.
• 읽은 것은 가능하지만, 문자열을 변경하는 것은 불가능하다. 단지 새로운 문자열이 생성될 뿐이다.
• 문자열의 내용 비교시 equals() 메서드를 사용한다.
  • 대소문자를 구분하지 않고 비교할 경우 equalsIgnoreCase() 메서드를 사용한다.

 

3. 다차원 배열

• 2차원 이상의 배열도 사용할 수 있으며, 2차원 배열은 주로 테이블 형태의 데이터를 다룰 때 사용된다. 

int[][] score = new int[4][3]; // 4행 3열의 2차원 배열 score 생성

int[][] score = {
	{100, 100, 100},
	{200, 200, 200},
	{300, 300, 300}
};

int sum = 0;

for(int i=0; i<score.length; i++) {
	for(int j=0; j<score[i].length; j++) {
    	System.out.printf("score[%d][%d] = %d%n", i, j, score[i][j]);
    }
}

for(int[] tmp : score) {
	for(int i : tmp) {
    	sum += i;
    }
}

System.out.println("sum="+sum);

 

3-1. 가변 배열

• 다차원 배열 생성시 마지막 차수의 길이를 지정하지 않고 추후에 각기 다른 길이의 배열을 생성하여 보다 유동적으로 배열을 구성할 수 있다.

int[][] score = new int[3][];

score[0] = new int[2];
score[1] = new int[3];
score[2] = new int[4];