7. 자바(java) : 배열(Array) [] 간단 정리

7. 배열(Array) []

• 같은 자료형의 변수를 하나의 묶음으로 다루는 것
  • 데이터 조회, 필터(원하는 값 찾기) 등에 사용
• 선형구조이기 때문에 저장순서가 있고, 저장소를 지칭하는 번호를 가진다 (=인덱스)
  • 생성된 배열은 인덱스 번호 [0]부터 저장됨
    • 변수[0] = 변수의 인덱스0번 데이터, [1] = 변수의 인덱스1 …
    • 0번 인덱스가 1번째, 변수명.length-1 째가 마지막이 된다.
    • 오름차순, 내림차순 정렬도 가능하다 → 나중에 java.util 활용
• 배열은 참조 변수라서 Heap힙영역에 할당됨
  • 배열 위치는 스택 영역에 저장

1) 배열 변수 선언

1. 배열을 저장할 수 있는 변수를 선언
   • 자료형[] 배열명; 혹은 자료형 배열명[];
   • 초기화 진행
2. new 연산자로 생성
   : 타입[] 변수 = new 타입[값 또는 길이];

int[] arr = new int[4]; //4 길이의 배열 생성

• new 연산자로 생성한 배열은 자동적으로 기본값으로 초기화됨
  • 정수와 실수 기본값: 0의 의미의 값들
  • 논리 기본값: false
  • 문자 기본값: ‘ ‘
  • 참조 기본값: null
  ⇒ 나중에 목록이 결정되는 경우, 일단 null로 초기화를 해둔 뒤, new 연산자 사용해서 값 목록 지정 가능
• 배열 길이: 배열에 저장할 수 있는 전체 요소 수
  • 사용되는 속성: 배열변수명.length;

타입[] 변수명 = null;
변수명 = new 타입[] {값0, 값1, …}

 

 

2) 배열 할당(초기화)

선언된 변수에 저장될 배열을 할당

• 한번 할당된 배열은 길이를 변경할 수 없다. → 미리 최대치로 길이 지정하는 것이 좋음

String[] names = new String[] {"유병승", "유지희", "유승주", "유선정", "손지연"};
		//앞으로 names 배열은 5 길이를 벗어날 수 없음 -> 길이는 한번 설정되면 변경할 수 없다.
//코드 작성시 에러가 뜨지 않으나 실행시 에러 발생

1. 배열 선언 후 바로 값 목록으로 생성(값 대입) 
   : 타입[] 변수 = {값0, 값1, —-}
   • 선언 후 다음 줄 다른 실행문에서 값 목록으로 배열 생성 불가능, 즉 중괄호는 선언할 때밖에 사용 못함
     ⇒ 한번에 선언하면서 지정해줘야함
     ⇒ 나중에 지정하려면 new 연산자 활용 필요 (대신 기존에 생성한 변수의 값을 바꾸지는 못함
         = 즉, 위치가 다른 동명 배열이 새로 생성되는 것)

타입[] 변수;
변수 = {값0, 값1, ...} //컴파일 에러

타입[] 변수 = {값0, 값1, ...} //정상 작동

//배열이 선언된 이후에 새로운 값으로 설정하려면 new연산자를 활용해야 한다.
		chArr = new char[] {'A', 'B', 'C'};

2. 인덱스를 이용한 초기화
: arr[0] = 1; arr[1] = 2;

 

3. for문을 이용한 초기화
: 인덱스가 순차적으로 증가함에 따라 할당될 리터럴 값이 규칙적인 경우

 

3) 반복문 활용

//int 배열 10개 할당, 각 저장소에 10~20까지 저장하기
		int[] a = new int[10];
		for(int i = 0; i<10; i++) {
			a[i] = i+10;
		}
		for(int i = 0; i < 10 ; i++) {
			System.out.println(a[i]);

 

4) 배열을 통한 출력 방법

배열을 바로 출력문에 넣으면 배열이라는 객체가 저장된 위치값이 출력된다.

//주의
System.out.print(copyNum); //주소값만 출력됨

(1) for문

for(int i= 0; i < copyNum.length; i++) {
	System.out.print(copyNum[i] + " ");
}

(2) Arrays.toStirng() 활용

-> 1차원 배열만 출력 가능

System.out.println(Arrays.toString(num));

(3) forEach문

각 인덱스 주소가 복사되어 변수에 들어가게 되는 것이고 이 변수를 통해 간단하게 데이터 호출 가능해진다.

 

단점

• 인덱스값을 알수 없다
• 지역변수
• 객체배열을 사용할 경우 값을 바꾸려면 변수가 참조하는 데이터로 접근을 해서 초기화를 해줘야한다.

for(변수선언 : 배열명) { }

int[] intArr= {1,2,3,4,5};
for(int v : intArr) { //int v : 지역변수
	System.out.print(v + " ");
} System.out.println();

Q. 인덱스 범위를 초과해서 설정 및 접근하게 되는 경우?

A. 에러 발생(AraayIndexOutOfBoundsExcption)

배열 길이를 알려주는 변수가 있다

: 배열명.length → 기본형

: 배열명.length() → String

//배열길이가 변경되어도 이용가능한 반복문
for(int i = 0; i < intArr.length; i++) {
	System.out.println(intArr[i]);
}

 

5) 배열 복사

• 배열은 한번 크기가 결정되면 수정되지 않으므로 복사를 통해 해결할 수 있다.

(1) 얕은 복사

• 주소 값만 가져와 참조형 변수에 저장, 즉 하나의 객체를 두 변수가 참조
• 원본을 공유

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

(2) 깊은 복사

• 새로운 배열 객체를 생성하여 기존 배열의 데이터를 복사하는 것
• 사본을 생성

(1) for문

: 요소 하나 하나를 복사

• for(int i=0, i<배열명.length; i++) {새배열[i] = 기존배열[i];}
  • 향상된 for문 : 배열이나 컬렉션을 좀더 쉽게 처리
    • 반복 실행을 위해 루프 카운터 변수나 증감식 사용 X
    • for(타입 변수: 배열명) {실행문;}
      • 배열의 요소를 하나씩 변수에 대입해서 실행문에 적용
      • 가져올 항목이 더 없을 경우 for문 탈출

int[] deepCopyArr = new int[num.length+5];
		for(int i = 0; i < num.length; i++) {
			deepCopyArr[i] = num[i]; //직접 복사
		}
		num[1] = 500;
		System.out.println(Arrays.toString(num));
		System.out.println(Arrays.toString(deepCopyArr)); //얘는 500으로 안바뀜 (사본)

(2) System.arraycopy()를 이용한 복사

• 직접 수동으로 다 지정해서 사본 생성하는 것과 마찬가지인 방법이다.
• System.arraycopy(원본배열명, 원본배열 시작 인덱스번호, 사본 배열명, 사본 시작 인덱스번호, 복사 개수(길이 = .length))
• 배열의 길이와 시작번호를 잘 계산해야한다

 

String[] a = {1,2,3};
String[] b = new String[5]; //새로운 b는 5열
**System.arraycopy(a, 0, b, 0, a.length);**
//a에서 0번째 인덱스부터 b 0인덱스에 a의 길이만큼 복사)

 

(3) Arrays.copyOf(배열명, 길이) 기능 이용

• 지정한 길이만큼 자동으로 사본 배열 길이 지정, 내용까지 복사
• 기존 배열에 덮어씌우기도 가능

String[] copyName2 = Arrays.copyOf(names, 2);
System.out.println("copyName2 : " + Arrays.toString(copyName2));

str = Arrays.copyOf(str, x+y);

 

(4) clone() 기능 이용

: 완전 똑같이 복사하는 방법

타입[]x 사본배열명 = 원본배열[i].clone();

String[] copyName3 = names.clone();
System.out.println(Arrays.toString(copyName3));

 

6) 배열 정렬

• Arrays 클래스에서 제공하는 sort() 이용 ⇒ 오름차순 정렬

int[] A; int[] B;
Arrays.sort(A); //오름차순으로 정렬
Arrays.sort(B); //오름차순으로 정렬

• 내림차순시 Arrays.sort(T[], Comparator<? super T>) 이용
  • Arrays.sort(int[]) 에는 Comparator 를 입력받는 오버로드가 없기 때문에 Comparator 를 사용할 수 없습니다.
  • → 참조 자료형만 사용 가능

 

Integer []arr = new Integer[4];
Arrays.sort(arr,(x,y) -> y-x); //내림차순 람다식 정의
Arrays.stream(arr).forEach(x-> System.out.print(x)); //출력

 

 

7) 배열 내용 합치기

• String클래스에서 제공하는 join() 메소드 이용

 

8) 2차원 배열 [][]

자료형이 같은 1차원 배열의 묶음으로 배열 안에 다른 배열이 들어감

웹서비스 분야 보다는 빅데이터 등 큰 데이터 처리시에 2차원 배열 자주 사용

• 저장 형태: 힙에 저장된 배열 인덱스 속에 또다른 배열의 위치가 저장되어있음

• 행렬 구조
  : 1차원 배열이 다시 1차원 배열을 참조하여 바둑판식의 저장구조를 갖고 있음
• 예) int[][] scores = new int[2][2]; → 2 * 2 행렬의 구조

arr[m][n]

• 행m: 가로줄, 열n: 세로줄

• 배열의 길이

i.length //2
i[0].length //2
i[1].length //3

+) 계단식 구조 생성 → 잘 안쓰이고 행렬이 대부분 사용되니 참고만 하기

int[][] i = new int[2][]; //행수 2짜리 2차원 배열 생성
i[0] = new int[2]; //2칸짜리 0행 생성
i[1] = new int[3]; //3칸짜리 1행 생성
i[0][1] = 10; //(0,1)칸에 값 10이 저장됨

(1) 2차원 배열 초기화

방법은 1차원 배열과 동일: 인덱스, for문, 선언과 동시에 초기화

//인덱스로 집어넣기
int[][] intArr;
intArr = new int[3][3]; //9개의 데이터를 저장할 수 있는 저장구조

//2차원 배열에 값 대입하기
intArr[0][0] = 100;
intArr[1][0] = 200;
for(int i = 0; i < intArr.length; i++){
	for(int j=0; j<intArr[i].length; j++) {
		System.out.print(intArr[i][j]+" ");
	}
	System.out.println();
}

//선언과 동시에 초기화하기
String[][] test  = {{"가","나","다"},{"A", "B", "C"} , {"a", "b", "c"}};

 

(2) 2차원 배열 출력

System.out.println(intArr[0]); //배열의 배열 주소가 출력됨
System.out.println(intArr[0][0]);

//5*5 int배열을 생성하고 12345가 5줄이 되도록 출력해보기
int[][] intArr2 = new int[5][5];
for(int i = 0; i < intArr2.length; i++) {
	for(int j = 0; j < intArr2[i].length; j++) {
		intArr2[i][j] = j+1;
	}
}
		
for(int i = 0; i < intArr2.length; i++) {
	for(int j = 0; j < intArr2[i].length; j++) {
		System.out.print(intArr2[i][j] + " "); //i가 고정인 상태에서 j가 반복(별찍기와 유사)
	} System.out.println();
}

 

+ )참조 타입 배열

: 요소에 값(정수, 실수, 논리값)을 저장하지 않고, 객체의 번지를 가지고 있음