JAVA :: 배열 — 시크릿주주

남궁성 저자의 Java의 정석 3판 스터디

기초로 돌아가는 마음으로 Java의 정석을 읽으며 스터디를 시작했다 🙂

챕터마다 중요하거나 몰랐던 부분들을 정리해보고자 한다.

배열이란

같은 타입의 여러 변수를 하나의 묶음으로 다루는 것

배열의 선언과 생성

자바에서 배열을 생성할 때는 아래와 같이 한다.

int[] arr = new int[5]; // 가능
int[] arr = new int[] {50, 60, 70} // 가능

int[] arr;
arr = {50, 60, 70} // 이건 불가능

그런데, 길이가 0인 배열도 생성이 가능하다 !

int[] arr = new int[0];

길이가 0인 배열을 생성하는 것은 어떤 의미가 있을까?

Java에서 main method 실행할 때를 생각해보자.

class Example {
    public static void main(String[] args) {
        // main
        System.out.println("매개변수의 개수 : " + args.length);
    }
}

// CLI
$juwon > java Example

위 코드를 보면 커맨드라인에 매개변수를 입력하지 않았다.

입력된 매개변수가 없다고 배열을 생성하지 않으면 args 의 값은 null 이 될 것이고,

args 를 사용하는 코드에서 에러가 발생할 것이다.

바로 여기서 JVM이, 입력된 매개변수가 없을 때 null 대신 크기가 0인 배열을 생성해서

args 에 전달하도록 구현되어 있다.

실제로 위 코드를 실행해보면 0이 출력된다 !

배열은 index를 이용해서 접근할 수 있다.

index의 범위는 0부터 배열길이 -1 까지이다.

index의 범위를 벗어나면 에러(ArrayIndexOutOfBoundsException)가 발생한다.

Java에서는 JVM이 모든 배열의 길이를 별도로 관리한다.

배열의 길이 정보는 배열이름.length 를 통해서 얻을 수 있다.

int[] arr = new int[5]; // 길이가 5인 int 배열
int tmp = arr.length;   // arr.length 값은 5

배열은 한 번 생성하면 길이를 변경할 수 없다.

따라서 배열의 길이인 배열이름.length 는 상수이다. 읽을 수만 있고 변경 불가 !

배열의 길이를 늘리고 싶으면 더 큰 공간을 할당받아서 복사하기 !

배열의 복사

배열의 공간이 부족할 때, for 문을 이용해서 복사할 수 있다.

쉬운 코드지만 뒤의 System.arraycopy() 와의 비교를 위해 적어본다.

// 기존 배열
int[] arr = new int[5];

// 기존 배열보다 길이가 2배인 새 배열 생성
int[] tmp = new int[arr.length * 2];

for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    tmp[i] = arr[i]; // arr[i]의 값을 tmp[i]에 저장
}

arr = tmp; // arr 이 새로운 배열을 가리키게 함

for문 대신에 System.arraycopy() 를 사용하면 더 효율적으로 배열을 복사할 수 있다.

for문은 배열의 요소 하나하나를 복사하지만, arraycopy() 는 지정된 범위의 값들을 한 번에 복사한다.

for (int i = 0; i < arr.length; i++) { newArr[i] = arr[i] }
// 위 코드를 arraycopy() 로 바꾸면 아래와 같다
System.arraycopy(arr, 0, newArr, 0, arr.length);

arraycopy() 의 파라미터는 다음 순서로 기억하자.

(원본배열, 원본배열 index, 타겟배열, 타겟배열 index, 복사할 데이터 개수)

배열의 활용

배열을 활용한 간단한 예제들을 작성해보자.

총합과 평균 구하기

int sum = 0;
float avg = 0f;

int[] score = {100, 88, 100, 100, 90};

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

avg = sum / (float)score.length; // 계산결과를 float로 얻기 위해 형변환

shuffle

int[] numArr = new int[10];

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

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

로또번호 생성

int[] ball = new int[45];

for (int i = 0; i < ball.length; i++) {
    ball[i] = i + 1;
}

int tmp = 0;
int j = 0;

for (int i = 0; i < 6; i++) {
    j = (int)(Math.random() * 10);
    tmp = ball[i];
    ball[i] = ball[j];
    ball[j] = tmp;
}

// 0~5 index 요소 출력

bubble sort

int[] arr = new int[10];

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

for (int i = 0; i < arr.length-1; i++) {
    boolean changed = false;

    for (int j = 0; j < arr.length-1-i; j++) {
        if (arr[j] > arr[j+1]) {
            int tmp = arr[j];
            arr[j] = arr[j+1];
            arr[j+1] = tmp;
            changed = true;
        }
    }

    if (!changed) break;
}

다차원 배열

2차원 배열을 이해하면 3차원, 4차원 배열도 이해할 수 있다..~

2차원 배열을 선언할 때는

int[][] arr = new int[2][3];
// or
int[][] arr = {
				{1,2,3},
				{4,5,6}
	  		  };

이렇게 하면 된다.

2차원 배열은 배열의 배열 로 구성되어 있다.

중요한 점은 2차원 배열 arr 가 어떤 형태로 만들어지는지 그릴 수 있어야 한다는 것 !

arr.length 는 얼마이고, arr[0].length 는 얼마일까 ??

정답은 ~_~

arr.length : 2

arr[0].length : 3

이거 틀렸으면 배열 다시 공부하자..

++ 추가 ++

같이 스터디를 진행하는 친구가 작성한 코드인데

다차원 배열에서 stream 을 적용한 것이 재밌어서 가져왔다.

다차원 배열 arr 를 일렬로 나열한 후 람다 함수를 이용해 하나씩 프린트 찍기 !

Arrays.stream(arr).flatMapToInt(Arrays::stream)
	.filter(o-> o < 4)
    .forEach(System.out::println);

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