38. List interface, ArrayList, LinkedList, Vector - 리스트 인터페이스

 

 

▶ List 인터페이스

 

- 리스트(List)는 순서를 가지는 원소들의 모임으로 중복된 원소를 가질 수 있다.

 

- 위치(index)를 사용하여 원소에 접근한다는 점이 배열과 동일하다.

 

- 리스트에 들어 있는 원소들의 인덱스는 0부터 시작한다.

 

- 리스트 인터페이스는 ArrayList, LinkedList, Vector 등의 클래스에 의하여 구현된다. Vector 클래스는 이전 버전에서도 있었던 것으로 멀티 스레드 환경에서도 사용할 수 있도록 동기화되어 있다.

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/List.html

▶ ArrayList

- 저장되는 데이터의 개수에 따라 자동적으로 크기가 변경된다.

- 가변 크기의 배열(Dynamic Array)이라고도 불린다.

- 원소가 삭제되면 그만큼 크기를 줄이게 된다.

- 타입 매개변수를 가지는 제네릭 클래스로 제공된다.

ArrayList<String> arrList = new ArrayList<String>(); //타입 매개변수 지정

 

[기본 연산]

• 데이터 저장 시 Collection 인터페이스의 add() 메소드를 사용한다.

arrList .add(“Hello”); // index0 : Hello

arrList .add(“World”); // index1 : World

arrList .add(“Good!”); // index2 : Good!

• 기존의 데이터가 들어 있는 위치를 지정하여 add()를 호출하면, 그 위치에 삽입된다.

arrList .add(1, “Yeah~”); // index0 : Hello, index1 : Yeah~, index2 : World, index 3: Good!

 

• 특정한 위치에 있는 원소를 바꾸려면 set() 메소드를 사용

arrList .set(2, “Nice”); // index0 : Hello, index1 : Yeah~, index2 : Nice, index 3: Good!

 

• 데이터를 삭제하려면 remove() 메소드 사용

arrList .remove(3); // index0 : Hello, index1 : Yeah~, index2 : Nice

 

• 저장된 객체 가져오려면 get() 메소드 사용

String s = arrList .get(1); // “Yeah~” 반환

 

• 현재 저장된 원소의 개수를 얻으려면 size() 메소드 사용 (단, 범위를 벗어나는 인덱스를 사용하면 예외가 발생한다.)

 System.out.println("총 원소 개수 : " + arrList.size()); // 출력 결과 → 총 원소 개수 : 3

[추가 연산]

• 특정 데이터의 위치를 알려면 indexOf() 메소드 사용

int index = arrList.indexOf(“Yeah~”); // 1이 반환된다.

 단, 중복된 데이터는 맨 처음에 있는 데이터의 위치가 반환된다.

ArrayList<String> arrList2 = new ArrayList<>();

arrList2 .add(“Hello”); // index0 : Hello

arrList2 .add(“Hello”); // index1 : Hello

arrList2 .add(“Good!”); // index2 : Good!

System.out.println(arrList2.indexOf("Hello"); // 0이 반환된다.

• 탐색을 반대방향으로 하려면 lastIndexOf() 메소드를 사용 (끝에서부터 탐색한다.)

ArrayList<String> arrList2 = new ArrayList<>();

arrList2 .add(“Hello”); // index0 : Hello

arrList2 .add(“Hello”); // index1 : Hello

arrList2 .add(“Good!”); // index2 : Good!

System.out.println(arrList2.lastIndexOf("Hello"); // 1이 반환된다.

- 참고 : 배열, ArrayList, 문자열 객체의 크기를 알아내는 방법은 서로 다르다.

• 배열 : array.length

• ArrayList : arrayList.size()

• 문자열 : string.length()

- ArrayList에 있는 원소에 접근하는 또 다른 방법은 반복자(iterator)를 사용하는 것이다. 반복자는 특별한 타입의 객체로 컬렉션의 원소들을 접근하는 것이 목적이다. 또한 모든 컬렉션에서 반복자를 적용할 수 있다. 반복자는 java.util 패키지에 정의되어 있는 Iterator 인터페이스를 구현하는 객체이다. 아래는 Iterator 인터페이스에서 제공하는 메소드이다. 원래 3개의 메소드만 제공한다.

메소드	설명
hasNext()	아직 방문하지 않은 원소가 있으면 true를 반환
next()	다음 원소를 반환
remove()	최근에 반환된 원소를 삭제한다.

- 반복자를 사용하려면 아래와 같이 iterator() 메소드를 호출하여 반복자 객체를 얻어야한다.

 

Iterator iterator = arrList.iterator(); //반복자 객체 얻기

...

while(iterator.hasNext()) {

s = (String) s.next(); //반복자는 Object 타입을 반환하므로 캐스팅해야 한다.

System.out.println(s);

}

 

출력 결과 :

Hello

Yeah~

Nice

- 반복자 사용을 보다 간편하게 한 것은 자바 버전 1.5부터 도입된 for-each 루프이다.

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/ArrayList.html

▶ LinkedList

- 연결 리스트(LinkedList)는 각 원소를 링크로 연결한다. 따라서 각 원소들은 이전 원소를 가리키는 링크와 다음 원소를 가리키는 링크를 저장한다. 이처럼 자바에서는 모든 연결 리스트가 이중 연결 리스트로 구현되어 있다.

- 중간에 빈번하게 원소(데이터)의 삽입과 삭제가 이루어지는 경우 연결 리스트는 링크만 수정하면 되기 때문에 ArrayList보다 더 효율적이다. LinkedList는 위와 같은 연산에서는 일정한 시간이 걸리나 ArrayList에서는 원소의 개수에 비례하는 시간이 소요된다.

- 단, 위치(index)를 가지고 원소를 접근하는 연산은 ArrayList보다 시간이 더 많이 걸린다. 즉, 위치(인덱스) 기반의 접근이 많다면 ArrayList가 더 낫다. 사용 방법은 ArrayList와 유사하다.

- LinkedList 예제

import java.util.*;
 
public class LinkedListTest {
	public static void main(String[] args) {
		LinkedList<String> linkedList = new LinkedList<String>();
		 
		linkedList.add(“Hello”);
		linkedList.add(“Nice”);
		linkedList.add(“Yeah!!”);
		linkedList.add(“Cheer”);
		linkedList.add(“Up!!”);
		 
		for(int i = 0; i <linkedList.size(); i++) {
			System.out.println(linkedList.get(i));
		}
	}
}

- 연결 리스트도 반복자를 지원한다. 연결 리스트도 리스트이기 때문에 리스트에서 사용하기 편리한 반복자가 제공되는데, 바로 ListIterator이다.

 

interface ListIterator<E> extends Iterator<E> { 

...

//두 개의 메소드가 제공되며, 리스트를 역순으로 방문하는 경우에 사용된다.

E previous();

boolean hasPrevious();

...

}

 

- 배열을 리스트로 변경하는 방법은 Arrays.asList() 메소드를 사용하는 것이다.

• 이 메소드는 배열을 받아서 리스트 형태로 반환한다.

• 리스트를 변경하면 배열도 변경되며 그 역도 성립한다.

• 리스트의 크기는 배열과 같고 변경이 불가능하다.

• 배열을 컬렉션이나 리스트를 받는 메소드에 매개변수로 넘기는 것을 허용한다.

• 고정된 크기의 리스트를 원하는 경우에 어떤 일반적인 리스트 구현보다 효율적이다.

List<String> list = Arrays.asList(new String[100]);

 

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/LinkedList.html

▶ Vector 클래스

 

- Vector 클래스는 java.util 패키지에 있는 컬렉션의 일종으로 “가변 크기의 배열(dynamic array)”을 구현하고 있다.

 

- 배열의 원소 개수가 늘어나면 자동으로 배열의 크기가 늘어난다.

 

- 어떤 타입의 객체라도 저장할 수 있다. 기초 자료형 역시 오토박싱 기능을 이용하여 객체로 변환되어 저장된다.

 

- 제네릭도 지원하므로 생성 시 new String<T>의 형태로 선언하면 T 타입의 객체만을 저장하는 Vector를 생성할 수 있다.

 

자주 사용되는 메소드
boolean add()	Vector 객체에 요소를 추가한다.
boolean add(int index, Object object)	정해진 위치에 요소를 추가한다.
Object get(int index)	해당 위치의 요소를 추출한다. 단, 추출 시 캐스팅해야 한다.
int size()	현재 요소들의 개수를 반환한다.

https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/Vector.html

 

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/Vector.html

 

 

- Vector 예제

import java.util.Vector;

public class VectorTest {
    public static void main(String[] args) {
        Vector v = new Vector();
        v.add("안녕하세요");
        v.add(new Integer(20));
        v.add(400);

        System.out.println("vector size : " + v.size());

        for (int i = 0; i < v.size(); i++) {
            System.out.println("vector element " + i + " : " + v.get(i));
        }

        String s = (String) v.get(0); //추출 시 형변환 필수 !

    }
}

[출력 결과]