[Java] Chpater 3 - 03) 컬렉션(Collection)

1️⃣ 컬렉션(Collection)이란?

컬렉션 참고사이트:

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

• 프로그래밍 세계에는 다양한 자료구조가 존재합니다.
• 자바 컬렉션 프레임워크는 이러한 자료구조들을 쉽게 사용할 수 있도록 인터페이스와 구현체(ArrayList, HashSet, HashMap 등)를 제공하는 집합입니다.
• 컬렉션을 통해 데이터 저장, 조회, 삭제, 정렬 등 다양한 기능을 간편하게 구현할 수 있습니다.
• 배열과 다르게 컬렉션은 길이를 동적으로 변경할 수 있습니다.(추가 삭제 시 유연하게 길이가 변경됩니다.)

 

2️⃣ 배열의 한계

• 배열은 크기가 고정되어 있어서 한 번 설정하면 길이를 변경할 수 없습니다.
  • 배열의 길이 초과 시 에러가 발생합니다.
• 자바에서는 다양한 컬렉션 클래스(ArrayList, HashSet, HashMap 등)를 제공합니다.
• 컬렉션 객체를 활용해 데이터들을 저장하고 관리할 수 있습니다.

 

3️⃣ 컬렉션의 선언 방식

컬렉션객체<자료형> 변수이름 = new 컬렉션객체<자료형>();

// 객체<다룰 데이터: 정수> 변수이름 = new 컬렉션객체생성자<정수>();
ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();

- 배열과 다르게 컬렉션은 길이를 동적으로 변경할 수 있습니다.(추가 삭제 시 유연하게 길이가 변경됩니다.)

 

4️⃣ 컬렉션의 종류

인터페이스	특징	구현체
List	순서 유지, 중복 허용	ArrayList
Set	순서 없음, 중복 불가	HashSet
Map	키-값 구조, 키 중복 불가	HashMap

 

5️⃣ List 인터페이스를 구현한 ArrayList

• ArrayList 는 요소의 순서를 유지하고 중복된 값을 저장할 수 있는 자료구조입니다.
• 요소 추가 → add("값")
• 요소 조회 → get(인덱스)
• 요소 제거 → remove("값")
• 대표적인 구현체로는 ArrayList , LinkedList가 있습니다

// List 를 구현한 ArrayList
ArrayList<String> names = new ArrayList<>();
names.add("Spartan");      // 1 번째 요소 추가
names.add("Steve");        // 2 번째 요소 추가
names.add("Isac");         // 3 번째 요소 추가
names.add("1");
names.add("2");

 // ✅ 순서 보장
System.out.println("names = " + names);

// ✅ 중복 데이터 허용
names.add("Spartan");
System.out.println("names = " + names);

// ✅ 단건 조회
System.out.println("1 번째 요소 조회: " + names.get(0)); // 조회 Spartan

// ✅ 데이터 삭제
names.remove("Steve"); 
System.out.println("names = " + names);

 

6️⃣ Set 인터페이스를 구현한 HashSet

• HashSet 은 순서를 유지하지 않고 중복을 허용하지 않습니다.
  → 순서를 보장하지 않기 때문에 get() 지원을 하지 않습니다.
• 요소 추가 → add("값")
• 요소 제거 → remove("값")

// Set 을 구현한 HashSet
HashSet<String> uniqueNames = new HashSet<>();

// ✅ 추가
uniqueNames.add("Spartan");
uniqueNames.add("Steve");
uniqueNames.add("Isac");
uniqueNames.add("1");
uniqueNames.add("2");

// ⚠️ 순서를 보장 안함
System.out.println("uniqueNames = " + uniqueNames); 
uniqueNames.get(0); // ❌ get 사용 불가

// ⚠️ 중복 불가
uniqueNames.add("Spartan");
System.out.println("uniqueNames = " + uniqueNames); 

// ✅ 제거
uniqueNames.remove("Spartan");
System.out.println("uniqueNames = " + uniqueNames); 

 

7️⃣ Map 인터페이스를 구현한 HashMap

Map 인터페이스를 구현한 HashMap 을 활용해 봅시다.

• HashMap 은 키(Key) - 값(Value) 구조로 데이터를 저장합니다.(키: 값)
• 키(Key) 는 중복될 수 없지만 값(Value) 은 중복 가능합니다.
• 순서를 보장하지 않습니다.
• 요소 추가 → put(”키”, 값)
• 요소 조회 → get(”키”)
• 요소 제거 → remove("Steve")
• 키 확인 → keySet()
• 값 확인 → values()
• 대표적인 구현체로는 HashMap, TreeMap 이 있습니다.

- 파이썬으로 예를 들면, 딕셔너리 ! 생각하면 된다.

// Map 을 구현한 HashMap
HashMap<String, Integer> memberMap = new HashMap<>();

// ✅ 추가
memberMap.put("Spartan", 15);
memberMap.put("Steve", 15); // ✅ 값은 중복 가능
memberMap.put("Isac", 1);
memberMap.put("John", 2);
memberMap.put("Alice", 3);

// ⚠️ 순서 보장 안함 
System.out.println("memberMap = " + memberMap);

// ⚠️ 키 중복 불가: 값 덮어쓰기 발생
memberMap.put("Alice", 5);
System.out.println("memberMap = " + memberMap);

// ✅ 조회: 15
System.out.println(memberMap.get("Steve"));

// ✅ 삭제 가능
memberMap.remove("Spartan"); 
System.out.println("memberMap = " + memberMap);

// ✅ 키 확인
Set<String> keys = memberMap.keySet();
System.out.println("keys = " + keys);

// ✅ 값 확인
Collection<Integer> values = memberMap.values();
System.out.println("values = " + values);