java 컬렉션

List 계열

자료구조란?

컴퓨터 과학에서 효율적인 접근, 수정을 가능케 하는 자료의 조직, 관리, 저장

데이터 값의 모임, 또 데이터 간의 관계, 데이터에 적용할 수 있는 함수나 명령을 의미

가장 기본적인 자료구조 : 배열

homogeneous collection(동일한 데이터 타입만 관리가능)

Polymorphism: Object를 이용하면 모든 객체 참조가능

넣을 때는 편하지만 빼낼 때는 번거로움
Generic을 이용한 타입 한정
- 컴파일 타임에 저장하려는 타입 제한 → 형변환의 번거로움 제거

Collection Framework

java.util → 다수의 데이터를 쉽게 처리하는 방법 제공

Collection framework 핵심 인터페이스

List

입력 순서가 있는 데이터 집합, 순서가 있으니까 데이터의 중복을 허락
Set

입력 순서를 유지하지 않는 데이터 집합, 중복 허락 x
Map

Key와 value 쌍으로 데이터를 관리하는 집합, 순서는 없고 key의 중복 불가, value는 가능

Collection interface

추가
- add
- addAll
조회
- contains()
- equals()
- isEmpty()
- iterator()
- size()
삭제
- clear()
- remove()
기타
- toArray()

데이터 추가과정

add, addAll → grow

0→ 10→15→ 22> 33 이렇게 늘어난다.

if(oldCapacity >0 || elementData != DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA){
	int newCapacity = ArraysSupport.newLength(oldCapacity,
																						minCapacity - oldCapacity,
																						oldCapacity >> 1)	
}

이러한 과정을 이해해야지 성능이 좋은 코드를 짤 수 있다.

ArrayList의 장단점

배열 기반이므로 배열의 장단점을 가진다
장점
- 동일한 크기의 데이터가 연속되어 접근속도가 빠름
단점
- 크기를 변경할수 없어 추가 데이터를 위해 새로운 배열을 만들고 복사해야 한다.
- 비 순차적 데이터의 추가 및 삭제에 많은 시간이 걸린다.

LinkedList

데이터의 삭제 및 추가에 유리

각 요소가 다음 요소의 링크 정보를 가지고 메모리에 연속적으로 구성될 필요가 있다
삭제 및 추가
- 각 요소가 가지고 있는 링크만 변경하면 완료

고정 사이즈의 리스트 생성

Arrays.asList()
- 고정 크기, add/remove 불가
- 요소의 수정 가능, null 가능

Set 계열

hash 충돌

hash 코드에 관한 압축이 필요

index = (hashcode % 배열의 크기) → 결국 hash는 충돌이 불가피하다.

내부적으로 linkedList를 사용하여 데이터를 관리한다.

Map 계열

hashmap을 사용하는 것을 권장

hashMap

특징
- 내부적으로 node<K,V>[]로 데이터 관리
  - 배열의 index는 hash
  - key는 데이터 중복 불가, value는 데이터 중복가능
- hashset도 내부적으로는 hashMap에 데이터 저장
  - key에 value를 넣고 value에는 dummy 값을 사용

map interface

추가
- put(key, value)
조회
삭제
수정
- put(key, value)

정렬

특정 기준에 따라 요소의 크기를 비교하여 내림차순, 오름차순으로 배치하는 것

정렬 가능한 Collenction
- 배열, List
- set에서 SortedSet 계열
- Map에서 SortedMap 계열
List 정렬
- **Collections.sort(List list)**

Comparable interface

정렬을 하기 위해서는 위치를 바꿀 기준이 필요하다. 이때 비교를 하기위해 제공 가능한 인터페이스가 Comparable interface이다.

pubic interface Comparable<T>{
	pubic int compareTo(T,O)
}

Comparator 활용

1회성 객체 사용시 anonymous inner class 사용

클래스 정의, 객체 생성을 한번에 처리

  Collections.sort(names, new Comparator<String>(){
  	@Override
  	public int compare(String o1, String o2){
  		return Integer.compare(o1.length(), o2.length());
  	}
  });

람다 표현식 이용

  Collections.sort(names,(o1,o2)->{
  	return Integer.compare(o1.length(), o2.length());
  });

Lambda

람다식이란?
- 함수적 프로그래밍 형태로 재사용 가능한 코드블록
- 기존의 anonymous inner class를 이용한 처리방식으로 간결하게 처

타겟 타입과 @Functionalnterface

타겟 타입은 abstract 메서드가 반드시 하나만 존재해야 한다.
타겟 타입은 abstract 메서드가 반드시 하나만 존재해야 한다.
FunctionalInterface
- 컴파일러가 재정의해야 하는 abstract method가 하나만 있음을 체크한다.
  - 안정적인 programming을 위한 옵션

메서드 참조

람다 실행문 내부에서 다른 함수 하나만을 실행하는 경우 ::연산자를 이용해 기존 메서드 참조
- <소유자>::<파라미터 사용하는="" 소유자의="" 메서드="">
파라미터 인스턴스 메서드 참조
- 객체::인스턴스 메서드
  - 첫번째 파라미터는 메서드의 소유자 나머지 파라미터는 메서드의 파라미터로 순서대로 전달된다.
- 특정 객체의 instance 메서드 참조
  - 객체의 메서드가 호출되며 파라미터는 메서드에 그대로 전달된다.
```
  names.forEach(item)-> names.add(item)
  names.forEach(names:add)
```

함수형 프로그래밍

표준 API 종류

Runnable 계열
- 단순 실행처리, return x
Consumer 계열
- 소비자, void로 반환, return x
Supplier
Function
- parameter을 return으로 매핑, 새로운 타입으로 변환시켜 리턴
- Bifunction<T,U,R> :T와 U 타입의 파라미터를 받고 R타입으로 리턴
- 주로 파라미터를 연산한 뒤 원하는 형태로 반환
Operation
- 동일한 타입으로 연산 결과를 리턴

Optional

T타입에 관한 wrapper
객체가 있을 수 있고 없을 수 있는 null 상태를 나타내는 객체
nullpointException에 적극적인 대처가능

Stream API

stream이란?

jdk8에서 추가되었다.
배열 및 collection의 요소를 하나씩 참조해서 처리하는 목적
람다와 내부 반복자를 이용해 요소를 다루는 코드를 간결화

역할 및 특징

컬렉션, 배열 등 데이터 소스에 대한 공통된 접근 방식 제공
손쉬운 병렬 처리

Map/Reduce 모델 지원

맵: 데이터를 작은 단위로 나누어 지정된 함수를 적용 처리
리듀스: 결과를 모아서 최종 결과를 생성

중간 처리들과 최종 처리를 조합해서 사용한다.

중간 처리: 매핑, 필터링, 정렬 등 가공 처리 → n개 산출된다.
- 필터링
  - distinct(), filter()
- 자르기
  - skip(),limit()
- 조회
  - peek() → 디버깅을 위해 갔다 오는 것을 의미
- 매핑
최종 처리: 반복, 카운팅, 평균, 총합 등의 집계 처리 → 1개 산출
- 매칭
  - allMatch(), anyMatch(), noneMatch()
- 수집
  - collect()
- 루핑
  - forEach()

중간 처리는 최종 처리가 진행될 때까지 지연된다.

→ 최종처리를 붙여야지 중간 처리의 출력을 실행한다.

각각의 중간 처리는 새로운 스트림을 리턴하여 chaining 패턴을 적용한다.

한번 최종 처리가 끝난 스트림은 재사용 불가

Collection, 배열, File, Random 및 스트림 클래스의 static or default method로 생성한다.

보충

remove, put에는(int index) Generic, (Object o) boolean 이런 식으로 overloading으로 기능은 같지만 매개변수에 따라 다른 결과가 나오는 메서드가 존재한다.

of 메서드

list, map 과 같은 것을 쉽게 만들 수가 있다.

자료삭제시 주의사항 → 테스트에 나올 수도 있다.

일반 상용화 코드를 짤 때 null safe 한지 점검해주는 코드를 넣어야 한다.

NullPointerException이 발생하면 안된다.

if(this.no == null){
	return -1;
}else if(o.no == null){
	return 1;
}
return no.compareTo(o.no);

이너클래스(공식적으로는 Nested Class) outer Class

//C.class
//C$Inter1
public class C{
	C(){
	}
	class Inter1{
	
	}
	void m1(Inter inter){}
	interface Inter1{
	
	}
	void m2(int a){
		new Thread (new Runnable() {
			@Override
			public void run(){
			
			}
		}).start();
	}
	public static void main(){
		new C();
	}
}

시간복잡도 관련 Math.max를 사용할 때의 주의점

동현의 나불나불

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