JAVA 7-1. 참조타입 : 배열타입

 

◆ 배열이란?

- 같은 타입의 데이터를 연속된 메모리 공간에 저장하는 자료구조

- 각 데이터 저장 위치는 index를 부여하여 접근

자료구조(Data Structure)란?
여러 데이터(변수)를 효율적으로 저장, 조작할지 고민해서 만든 프레임

 

 

◆ 배열의 특징

- 같은 타입의 데이터만 저장할 수 있다.

- 한 번 생성된 배열은 길이를 늘리거나 줄일 수 없다.

 

 

◆ 배열의 사용

배열 사용의 장점은 중복된 변수 선언을 줄일 수 있으며,

반복문을 이용하여 요소들을 쉽게 처리할 수 있다는 것이다.

그렇다면 배열의 사용은 어떻게 하는 것일까?

 

Step 1. 배열 선언

- 저장하는 자료의 타입에 맞게 자료형을 정하고 배열 변수를 선언한다. 

- 배열 변수는 참조 변수이기 때문에 배열이 생성되기 전 null로 초기화가 가능하다.

   ( "타입[  ] 변수 = null;" ----> 이런 경우, 인덱스에는 접근할 수 없다. )

타입[  ] 변수;  <--- 자바에서 권장!
타입 변수[  ]; 

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Step 2. 배열 객체 생성 및 초기화

① 값 목록으로 배열 생성 : ex. 타입[ ] 변수 = { 값1, 값2, 값3, ....} 

- 배열 변수를 선언과 동시에 값 목록을 대입하여 값을 초기화하고 생성한다.

 

② new 연산자로 배열 생성 : ex. 타입[ ] 변수 = new 타입[길이];

- new 연산자로 배열을 생성하면 값 목록을 가지고 있지 않아

  각 요소의 값이 초기화되어 생성된다. (정수는 0, 실수는 0.0, 객체 배열은 null로 초기화)

- 배열의 타입과 요소의 수를 알고 있으며, 배열을 메모리에 미리 생성하고 싶을 때 사용한다.

 

※ 배열 변수의 선언과 배열객체 생성 및 초기화가 두 개의 실행문장으로

분리되면 반드시 new 연산자로 배열 객체를 생성해야 한다.

(ex. 메소드의 매개변수로 배열 변수가 선언되어 있을 때도 new 연산자로 생성해야 하는 이유가 바로 이것!)

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Step 3. 배열 사용

 

※ 전체 배열 길이와 유효한 요소의 값은 항상 같지 않으며, 저장한 요소의 개수만큼 유효하다.

※ 객체 배열은 배열에 인스턴스 주소값을 담고 있으므로 값을 호출하는 메소드를 생성해야 한다.

※ 배열을 포함한 자료구조의 모든 요소의 값을 차례차례 사용하는 행위를 "traverse(순회)"라고 부른다.

 

자료구조를 조작하는 Helper Class의 사용에 친숙해져야한다!
배열의 Helper Class - Arrays

 

 

◆ 인덱스 연산자 [  ]

- 인덱스는 0부터 시작한다. 

- [ ] 는 배열 요소가 저장된 메모리의 위치를 찾아주는 역할을 한다.

 

 

◆ 배열의 길이

- 배열에 저장할 수 있는 전체 항목의 개수( .length )

※ 여기서 .length 는 읽기 전용(read-only) 필드이기 때문에 수정이 불가하다!

 

 

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◆ 다차원 배열

- 2차원 이상으로 구현한 배열

- N차원 배열에서 데이터에 접근하려면 N개의 인덱싱 기호가 필요하다.

   (따라서, 인덱싱 기호 [ ] 의 개수를 보면 몇 차원 배열인지 알 수 있다)

- 다차원 배열의 변수 또한 참조타입이기 때문에 객체의 주소값을 가지고 있다.

타입[ ][ ]  변수명 = new 타입[행의 길이][열의 길이]

 

※ 자바는 1차원 배열 객체를 이용하여 다차원 배열을 구현한다.

   쉽게 말해서 1차원 배열 객체 요소를 배열로 주는 것이니까!!

   아래 코드를 통해 그 원리를 이해해보자!

 

@Log4j
public class TTTT {
 
    
    public static void main(String[] args) {
        int[]     intArray = {1, 2, 3, 4, 5, 6};                      //1차원 배열
        log.info(intArray[0]);    //1
        
        int[][]   intArray2 = { { 1, 2, 3}, { 4, 5, 6} };             //2차원 배열
        log.info(intArray2[0]);        //배열[0] 객체의 주소값 출력
        log.info(intArray2[0][0]);    //1
        log.info(intArray2[1][1]);    //5
        
        int[][][] intArray3 = { {{1}, {2}, {3}}, { {4}, {5}, {6}} }; //3차원 배열
        log.info(intArray3[0]);            //배열[0] 객체의 주소값 출력
        log.info(intArray3[0][0]);        //배열[0][0] 객체의 주소값 출력
        log.info(intArray3[0][0][0]);    //1
        log.info(intArray3[1][1][0]);    //5
        
    }    //main
    
}    //end class

 

 

◆ 객체 배열

- 기본타입 배열은 각 항목에 직접 값을 가지고 있으나,   

   참조타입(클래스, 인터페이스)인 배열은 각 항목에 객체의 번지(주소값)을 가지고 있다.

- 객체 배열 간의 값을 비교할 때 eqauls( ) 연산자를 사용해야 한다.

- 객체 배열을 호출하는 메소드를 생성하여 불러줘야 요소 값을 출력할 수 있다.

 

 

◆ 배열 복사  

- 얕은 복사(Shadow copy, Shallow copy, Thin copy)
   : 소스 객체를 변경, 복사한 타겟객체로 함께 동일하게 변경됨.

- 깊은 복사(Deep copy)
   : 원본객체와 복사된 타겟 객체 간에 연결성이 없이 복사

 

※ 배열객체 변수를 대입하여 복사할 수 있으나, 배열 객체의 주소값만 복사하기 때문에

  기존 배열의 인스턴스 값이 변경되면 두 배열 모두 영향을 받는다.

  따라서 인스턴스를 따로 생성한 후 요소의 값을 복사해야 한다.

 

방법1. for문 사용

- 새로운 배열 생성 후, for문 안에서 새로 생성된 배열에 기존 배열 요소 값을 대입

 

방법2. System.arraycopy( )메소드를 사용

- System 클래스에 있는 System.arraycopy( ) 메소드 활용

- System.arraycopy(원본배열, 복사할 배열의 첫번째 인덱스, 대상배열, 붙여 넣기를 시작할 첫번째 인덱스, 요소 개수)

 

방법3. Arrays 클래스 이용

- Arrays클래스에 있는 Arrays.copyof( )메소드 활용

- Arrays.copyof( )메소드 자체가 복사한 배열을 리턴해주기 때문에

  배열객체 생성을 분리할 필요가 없다!!!

 

 

◆ 향상된 for문(Enhanced for)

- 배열에서 꺼낸 요소를 저장할 수 있는 변수 선언과 콜론( : ) 그리고 배열을 나란히 작성한다.

- 기존 for문에 있던 루프카운터 변수와 증감식을 사용하지 않는다.

※ 배열 전체를 traverse(순회)할 때 사용한다.