[Java] 배열

💡배열이란?

변수는 하나의 타입을 한 개만 저장할 수 있는 자료형(type)이다.

배열은 동일한 자료형을 여러개 묶어놓은 것을 의미한다.

배열을 사용하지 않으면 변수를 여러 개 사용해야 하는데 배열은 한꺼번에 처리가 가능하다.

배열은 저장된 값마다 인덱스 번호가 설정된다. 자리값은 0부터 시작된다.

배열의 사용

• 배열의 선언배열을 선언할 때 자료형을 정하고 주소를 저장할 수 있는 변수 이름을 설정한다.자료형별 기본값
• int -> 0 char -> ₩u0000 double -> 0.0 boolean -> false reference ->
• 자료형[] 변수명; <-- 더 권장되는 선언 방식이다. ex) int[] arr; // 기본값은 0으로 채워져 있다. 자료형 변수명[]; ex) int arr[];
• Stack 영역에 공간을 만드는 것
• 배열의 할당

  자료형[] 변수이름 = new 자료형[배열크기];
  ex) int[] arr = new int[저장데이터 개수];
  
  자료형 변수이름[] = new 자료형[배열크기];
  ex) int arr[] = new int[저장데이터 개수];
  

  • new → heap에 공간을 할당하고 발생한 주소를 반환하는 연산자로 할당연산자, 참조자료형 이라고 불린다.
  배열을 선언하면 Stack 영역에 자료형 지정과 변수명 설정을 통해 공간을 만들어 그 안에 주솟값(번지수)을 저장한다. 그 주솟값은 heap 영역에서 가져오게 된다.
• heap 영역에 배열을 할당하면 한 칸당 4byte의 공간이 줄지어 생기게 되는데, 주소를 통해 값을 읽어 올 때 파란 색으로 표시한 자리값을 통해 위치를 찾는다. 각 칸의 내용을 불러오기 위해 자리값에 따라 4*n(자리값) 만큼의 byte를 건너뛰고 뒤에 오는 내용부터 실행한다.
• heap 영역에 공간을 만드는 것.
• for문을 통해 배열을 간단하게 선언하는 방법
• for(int i = 0; i < 4; i++) { System.out.println(arr[i]); } // for(int i = 0; i < arr.length(); i++) { System.out.println(arr[i]); }
• 배열을 이용해 배열 안에 들어있는 값을 더하는 방법
• int[] arr = new int[5]; arr[0] = 10; arr[1] = 20; arr[2] = 30; arr[3] = 40; arr[4] = 50; for(int i = 0; i < 5; i++) { sum += arr[i]; }
• 배열 사용 방법
  • 레퍼런스 변수는 할당된 주솟값을 저장할 수 있는 변수.
  발생한 주소를 레퍼런스 변수에 저장하고 이것을 참조하여 사용하기 때문에 참조자료형이라고 한다.

  //iarr = new int[];	//크기를 지정해 주지 않아서 에러 발생
  
  iarr = new int[5];
  
  carr = new char[10];
  

  heap 메모리는 변수를생성하여 직접 접근하는 영역이 아니기 때문에

  System.out.println("iarr : " + iarr); //값은 16진수로 나온다.
  System.out.println("carr : " + carr);
  

  해쉬코드는 실제 주소값이 아니고, 실제 주소를 찾기 위한 key 역할을 한다.

  System.**out**.println("iarr의 hashcode : " + iarr.hashCode());
  System.**out**.println("carr의 hashcode : " + carr.hashCode());
  

  배열의 길이를 알 수 있는 기능을 필드(메소드 바깥에 선언하는 일종의 변수 = 전역변수)로 제공하고 있다.

  System.out.println("iarr의 길이 : " + iarr.length);
  System.out.println("carr의 길이 : " + carr.length);
  Scanner sc = new Scanner(System.in);
  System.out.println("새로 할당할 배열의 길이를 입력하세요 : ");
  int size = sc.nextInt();
  double[] darr = *ew double[size];
  System.out.println("darr의 hashcodea : " + darr.hashCode());
  System.out.println("darr의 길이 : " + darr.length);
  

  배열은 한번 선언하면 사이즈를 변경할 수 없다.배열의 사이즈를 변경한 것이 아닌, 새로운 배열을 생성하여 그 주소값을 레퍼런스 변수에 덮어 쓴 것이다.new를 통해 heap 영역에 새롭게 생성해주면 그 때마다 다른 주소를 발생시킨다.

  System.out.println("수정 후 darr의 hashcodr : " + darr.hashCode());
  System.out.println("수정 후 darr의 길이 : " + darr.length);
  

  한 번 할당된 배열은 지울 수 없다.일정 시간이 지나고 난 후 heap의 old 영역으로 이동하여 GC(가비지콜렉터)가 삭제시킨다.

  darr = null;
  
  System.out.println("수정 후 darr의 길이 : " + darr.length);
  

  배열의 크기는 값을 지정하고 나면 변경이 불가능하다.배열을 할당 함과 동시에 배열의 초기화가 가능하다.//heap영역은 값이 없는 공간이 존재할 수 없다.// System.out.println(iarr[0]);// System.out.println(iarr[2]);// System.out.println(iarr[4]);System.out.println("iarr[" + i + "]의 값 : " + iarr[i]);//jvm이 정한 기본값 외의 값으로 초기화를 하고 싶은 경우 블럭을 이용한다.//int[] iarr2 = {11, 22, 33, 44, 55};System.out.println("iarr의 길이 : " + iarr.length);
• String[] sarr = {"apple", "banana", "grape", "orange"};
• int[] iarr2 = new int[] {11, 22, 33, 44, 55};
• //블럭을 사용하는 경우에는 new를 사용하지 않아도 되며, 값의 갯수만큼 자동으로 크기가 설정된다.
• }
• for(int i = 0; i < iarr.length; i++) {
• // System.out.println(iarr[3]);
• // System.out.println(iarr[1]);
• int[] iarr = new int[5];
• //기본적으로 배열을 선언하고 할당을 하면 jvm이 지정한 값으로 배열이 초기화된다.
• 배열의 초기화
• 그리고 다시는 이전에 참조하던 배열을 다시 참조할 수 없다.
• 다만 레퍼런스 변수를 null로 변경하여 더 이상 참조할 주소가 없게 된 배열은
• 앞에 선언한 배열 위에 덮어쓰게 되며 앞에 선언한 배열은 old영역으로 이관되어 가비지컬렉터에 의해 지워진다.
• darr = **new** **double**[30];
• 한번 지정한 배열의 크기는 변경하지 못한다.
• 참고로 String의 문자열 길이는 메소드로 제공하고 있기 때문에 length()로 사용한다. array는 ()를 사용하지 않는다.
• 자바에서는 직접적으로 하드웨어에 접근이 불가능하다. 따라서 정확한 메모리의 위치를 알 수 없다. 하지만 주소값이라고 이해해도 좋다.
• 값을 저장하고 있는 공간의 주소만 가지고 찾아갈 수 있다.
• 배열을 할당할 시에는 반드시 배열의 크기를 지정해 주어야 한다.
• 선언한 레퍼런스 변수에 배열을 할당하여 대입할 수 있다.

얕은 복사

배열의 레퍼런스를 복사

객체의 주소값만 가져와 참조형변수에 저장하고 하나의 객체를 두 변수가 참조하고 있는 것

public void MethodA() {
	int[] arr = {1, 2, 3}; //1, 2, 3으로 초기화되어있는 배열
	methodB(arr); //메소드 B를 호출함
	System.out.println(arr[1]);
}

public void methodB(int[] arr) { //위에서 가져온 배열이랑 같은 배열
	arr[1] = 9; //9를 넣었을 때 배열 안에 9가 저장되기 때문에 위 methodA를 다시 실행하면 9가 나옴
}

같은 배열을 참조하고 있기 때문에 얕은복사를 통해 접근한 배열에 값을 변경하면 원본 배열의 값이 변해있다. 따라서 변경 후 원래 변수를 다시 실행하면 변경된 값이 출력된다.

public void MethodA() {
	int age = 20;
	methodB(age); //methodB에 값을 넣어줌
}

public void MethodB(int age) { //매개변수로 값을 받아옴
	System.out.println(age);
}

깊은 복사

배열이 가진 값을 복사

다른 객체를 생성하여 새로운 객체에 원본 배열의 데이터 내용을 복사하는 것.

서로 다른 배열을 참조하고 있기 때문에 원본배열의 값을 변경해도 복사값에 영향을 주지 않는다.

배열의 정렬

보기 편하려고

값에 기준을 세워 찾으려는 값이 어디쯤 위치 하는지 파악하여 앞에서 부터 스캔 하는게 빠른지 뒤에서부터 스캔하는게 빠른지 빠르게 찾기 위해.

한 값을 기준으로 고정 시켜 놓고 처음부터 끝까지 앞에 있는 값이랑 큰지 작은지 비교하여 순서를 바꾸는 작업을 반복하여 순서를 매긴다.

• 오름차순 정렬두 번째 인덱스는 나 자신 전까지의 값을 비교한다

  for(int i = 1; i < arr.length; i++) { //기준이 되는 값
  	for(int j = 0; j < i; i++) { //기준 앞에서 기준과 비교되는 값
  		if(arr[i] < arr[j]) {
  			바꾼다
  		}
  	}
  }
  

• 인덱스를 증가시키는 동안 나 자신 전까지의 값을 비교하여 자리를 바꿔주는 작업을 반복한다.
• 맨 처음 인덱스는 비교할 대상이 없기 때문에 건너뛰고 1부터 시작한다.
• 내림차순 정렬
• for(int i = 1; i < arr.length; i++) { //기준이 되는 값 for(int j = 0; j < i; i++) { if(arr[i] > arr[j]) { 바꾼다 } } }
• temp 변수를 이용해 a와 b의 값을 서로 바꿔주는 방법.
• int a = 20; int b = 30; int temp = a; a = b; b = temp;
• swap
• int temp; temp = arr[0]; arr[0] = arr[1]; arr[1] = temp
• 선택정렬소규모로 정렬할 때 앞에서부터 최솟값을 찾아 채워넣는 방식
• 단, 100개 넘어가면 훨씬 느려짐
• 
• 버블정렬이미 정렬 돼있는 것을 두개씩 비교해서 빠르게 다시 정렬할게 있나 확인만 하고 정렬은 거의 일어나지 않을 때
• 단, 역으로 정렬할 때 제일 느림
• 
• 삽입정렬
• 
• 순차정렬(Sequence sort)

  public void testArraySort2() {
  
  		//오름차순 정렬
  		int[] iarr = {2, 5, 4, 6, 1, 3};
  		
  		//인덱스가 한 개씩 증가되는 반복문
  		for(int i = 1; i < iarr.length; i++) {
  			
  			//처음부터 해당 인덱스 전까지 값을 비교하는 반복문
  			for(int j = 0; j < i; j++) {
  				
  				//고정된 인덱스와 비교하려는 인덱스가 어느 값이 큰지를 비교
  				if(iarr[i] < iarr[j]) {
  					//비교하는 값이 큰 경우 바꾼다.
  					int temp;
  					temp = iarr[i];
  					iarr[i] = iarr[j];
  					iarr[j] = temp;
  				}
  			}
  		}
  		
  		for(int i = 0; i < iarr.length; i++) {
  			if(i < iarr.length - 1) {
  				System.out.print(iarr[i] + ", ");
  			} else {
  				System.out.print(iarr[i]);
  			}
  		}
  	}
  

  순차 정렬이란 정렬 알고리즘에서 가장 간단하고 기본이 되는 알고리즘으로 배열의 처음과 끝을 탐색하면서 차순대로 정렬하는 가장 기초적인 정렬 알고리즘이다. 모든 인덱스를 반복해서 비교해야 하기 때문에 성능이 좋지 못해 실제로는 잘 사용하지 않는다.
• 변수의 두 값 변경하기
  그 빈 컵의 역할을 하는 변수를 보통 temp라는 변수명으로 선언해준다.
  두 컵에 담긴 음료를 서로의 컵에 바꿔 담으려면 음료를 잠시 옮겨 담을 빈 컵이 하나 필요하다.

    public void testArraySort() {
    		
    		int num1 = 10;
    		int num2 = 20;
    		
    		System.out.println("num1 : " + num1);
    		System.out.println("num2 : " + num2);
    		
    		int temp;
    		
    		temp = num1;
    		num1 = num2;
    		num2 = temp;
    		
    		System.out.println("num1 : " + num1);
    		System.out.println("num2 : " + num2);
    		
    		
    		int[] arr = {2, 1, 3};
    		
    		int temp2;
    		
    		temp2 = arr[0];
    		arr[0] = arr[1];
    		arr[1] = temp2;
    				
    		for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
    			System.out.println("arr[" + i + "] : " + arr[i]);
    		}
    		
    	}