자바 컬렉션 프레임워크(Collection Framework)

컬렉션 프레임워크(Collection Framework)

컬렉션 프레임워크는 자료구조와 알고리즘을 구조화해서 여러 데이터를 편리하게 관리할 수 있게 만들어 놓은 것의 기능들의 집합체같은 것이다.

JDK 1.5부터는 Queue interface도 추가되었다. 이들을 쉽게 다루기 위한 Collections 클래스도 존재한다.

대표 인터페이스로는 List, Set, Map 인터페이스가 있다.

https://nukoori.tistory.com/10

자바 자료형(Data type) + 자료구조

위 포스팅과 어느정도 겹치는 부분이 있지만 여러번 다른 페이지를 여는 귀찮음을 고려하여 다소 중복되는 내용도 다시 사용할 것이다.

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List 인터페이스

순서가 있는 데이터들의 집합으로 데이터 중복을 허용한다.

ArrayList

배열과 비슷하게 여러 데이터를 담을 수 있는 자료형이다. 동기화 처리가 없다.

ArrayList l1 = new ArrayList(); 

ArrayList l2 = new ArrayList(4); // 4=initialCapacity, 초기용량(이것보다 많이 들어가는건 상관없음)

ArrayList<String> l3 = new ArrayList<>(); // <>는 앞의 String과 동일하게 암묵적으로 인정된다.

같이 만들 수 있다.

 

주로 사용하는 메소드

 

  예시로 사용하는 변수 => ArrayList l1 = new ArrayList()

메소드 이름	사용 예시	설명
add	l1.add(2); l1.add("test"); l1.add(0, 56); [56, 2, "test"]가 나온다.	리스트 마지막에 해당 데이터 추가 add(추가할 데이터값), add(추가할 위치(인덱스), 값) 같이 사용가능
get	l1.get(0); 2가 나온다.	get(인덱스번호)로 해당 인덱스의 값을 가져온다. 리스트 자체에 영향은 없다. 리스트 바깥의 인덱스번호 입력시 에러.
size	l1.size()	리스트 크기를 반환
remove	l1.remove(1); l1.remove(Integer.valueOf(2); l1.remove("test");	remove(인덱스번호)로 해당 인덱스의 값을 지우거나, Integer.valueOf()로 리스트 내의 지우고자 하는 숫자값을 지울수도 있다.(문자열은 그냥 쓰면 지워짐)
clear	l1.clear() []이 나온다.	빈 리스트로 만듦
sort	l1.sort(Comparator.naturalOrder()); // 오름차순 l1.sort(Comparator.reverseOrder()); // 내림차순	순서를 정렬하는 함수
contains	l1.contains(2); l1.contains("study");	리스트가 해당 값을 갖고있는지 boolean값으로 반환
indexOf	l1.indexOf("test");	해당 값의 인덱스번호를 반환

 

LinkedList

ArrayList쪽에서 보여준 메소드들을 모두 사용가능하며 추가적으로 사용가능한 메소드들이 있다. 노드를 이용하여 ArrayList의 단점인 추가, 삭제 기능을 보완했다.

LinkedList l1 = new LinkedList();

LinkedList l1 = new LinkedList(collection); // 다른 컬렉션을 LinkedList로 만들기

 

위 메소드 + 추가로 사용가능한 메소드

메소드 이름	사용 예시	설명
addFirst	l1.addFirst(3);	리스트 앞쪽에 값을 추가
addLast	l1.addLast(10);	리스트 뒤쪽에 값을 추가
removeFirst	l1.removeFirst();	리스트 앞쪽에 값을 제거
removeLast	l1.removeLast();	리스트 앞쪽에 값을 제거

Vector

ArrayList와 비슷하지만 동기화 처리문제로 잘 사용하지는 않는다.

Vector v1 = new Vector();

Stack

Vector 클래스를 상속받아 만든 것으로 스택 메모리 구조의 클래스를 제공한다. (LIFO)

Vector v1 = new Vector();

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Set 인터페이스

순서가 없는 데이터들의 집합이다. 데이터의 중복을 허용하지 않는다.

add는 순서가 없기에 그냥 데이터값만으로 쓰고, remove는 순서가 없기에 인덱스가 아닌 데이터값으로 지운다.

HashSet

배열과 비슷하게 여러 데이터를 담을 수 있는 자료형이다. Hashcode로 객체를 비교한다.

HashSet s1 = new HashSet();

HashSet l2 = new HashSet(4); // 4=initialCapacity, 초기용량(이것보다 많이 들어가는건 상관없음)

HashSet<Integer> l3 = new HashSet<>(Arrays.asList(1,3,5,6,7)); // 배열을 set에 넣는 것, 제네릭스 Integer 타입으로 제한

 

주로 사용하는 메소드

 

  예시로 사용하는 변수 => HashSet s1 = new HashSet()

메소드 이름	사용 예시	설명
add	s1.add(2); s1.add("test"); s1.add(2); [2, "test"]가 나온다.	Set에 해당 데이터 추가 add(추가할 데이터값)으로 사용, 중복된 데이터가 들어올 경우, 알아서 중복처리해서 원래 데이터만 남음
remove	s1.remove(1);	remove(데이터값)로 해당 데이터를 지움. 해당 데이터가 없는경우 아무일도 일어나지 않음
size	s1.size()	Set 크기를 반환
contains	s1.contains(2); s1.contains("study");	Set이 해당 값을 갖고있는지 boolean값으로 반환
clear	s1.clear(); []이 나온다.	빈 Set으로 만듦

 

TreeSet

이진트리 기반의 Set이다. 자동 정렬된다. 범위탐색과 정렬에 유리하지만 요소 추가, 삭제시 성능이 떨어진다.

HashSet쪽에서 보여준 메소드들을 모두 사용가능하며 추가적으로 사용가능한 메소드들이 있다.

TreeSet t1 = new TreeSet();

다른 데이터 타입은 들어갈 수 없다. 들어가는 데이터들의 타입은 다 같다.

 

위 메소드 + 추가로 사용가능한 메소드

메소드 이름	사용 예시	설명
first	s1.first();	Set 맨 앞쪽의 값을 가져옴
last	s1.last();	Set 맨 뒤쪽의 값을 가져옴
lower	s1.lower(10);	해당 값보다 작고, 가장 가까운 값을 가져옴
higher	s1.higher(10);	해당 값보다 크고, 가장 가까운 값을 가져옴.

 

TreeSet은 binary search 등 탐색부분에 특화된 구조이다. 자세한건 자료구조 부분에서 다룰 예정.

 

LinkedHashSet

HashSet에서 순서보장기능을 향상한 것이다.

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Map 인터페이스

키와 값의 쌍으로 이루어진 데이터들의 집합이다. 순서를 유지하지 않는다.

Key는 중복을 허용하지 않지만, Value는 가능하다.

HashMap

킷값을 통해 접근하므로 맵 내부의 쌍들의 순서는 중요치 않다.  검색이 빠르다.

HashMap h1 = new HashMap();

HashMap h2 = new HashMap(4);; // 4=initialCapacity, 초기용량(이것보다 많이 들어가는건 상관없음)

HashMap<String, Integer> h3 = new HashMap<>();; // <>는 앞의 String, Integer과 동일하게 암묵적으로 인정된다.

같이 만들 수 있다.

 

주로 사용하는 메소드

 

  예시로 사용하는 변수 => HashMap h1 = new HashMap()

메소드 이름	사용 예시	설명
put	h1.put("apple", 3000); h1.put(123, "banana");	앞이 key, 뒤가 value의 한쌍으로 들어간다.
get	h1.get("kiwi"); h1.get("apple");	해당 key에 매칭되는 value를 반환한다. 없을경우 null을 반환한다.
size	h1.size();	map의 크기 반환(한 쌍이 하나)
remove	h1.remove("kiwi"); h1.remove("apple");	해당 key에 매칭되는 쌍을 삭제한다. 없을경우 null을 반환한다.(map은 변화없음)
containsKey	h1.containsKey("kiwi"); h1.containsKey("apple");	map에 해당 key가 있는지를 boolean으로 반환

https://nukoori.tistory.com/35

[자료구조] 자바 해시 맵(HashMap)

 

TreeMap

이진트리 기반의 Map이다.

Key를 기준으로 정렬되고, Entry를 저장하여 사용한다. 범위 검색 시 성능이 좋다.

HashMap쪽에서 보여준 메소드들을 모두 사용가능하며 추가적으로 사용가능한 메소드들이 있다.

TreeMap t1 = new TreeMap();

위 HashMap과 다르게 처음 들어간 킷값의 데이터 타입을 유지해야한다. 즉, 처음에 t1.add(1,"343");이라고 했으면 이후에도 정수인 킷값만 들어갈 수 있다는 뜻이다. 에러가 뜬다.

 

위 메소드 + 추가로 사용가능한 메소드

메소드 이름	사용 예시	설명
firstEntry	t1.firstEntry();	Map 맨 앞쪽의 key-value 쌍을 가져옴
firstKey	t1.firstKey();	Map 맨 앞쪽의 킷값을 가져옴
lastEntry	t1.lastEntry();	Map 맨 뒤쪽의 key-value 쌍을 가져옴
lastKey	t1.lastKey();	Map 맨 뒤쪽의 킷값을 가져옴
lowerEntry	t1.lowerEntry(10);	해당 값보다 킷값이 작고, 해당 값과 킷값이 가장 가까운 key-value 쌍을 가져옴
higherEntry	t1.higherEntry(10);	해당 값보다 킷값이 크고, 해당 값과 킷값이 가장 가까운 key-value 쌍을 가져옴

 

컬렉션들은 Collections.sort(객체명);으로 정렬이 가능하다.

HashTable

HashMap과 비슷하지만 동기화 처리문제로 지금은 잘 사용하지 않는다.

LinkedHashMap

HashMap에서 순서 보장 기능이 향상된 버전이라고 생각하면 된다.