25.03.12 TIL - 컬렉션

 

 

목차

 

 

1. Chapter 3 - 3 : 컬렉션(Collection)

1. 컬렉션

    - 자바 컬렉션 프레임워크는 자료구조들을 쉽게 사용할 수 있도록 인터페이스와 구현체(ArrayList, HashSet, HashMap) 등을 제공하는 집합.

    - 컬렉션을 통해 데이터 저장, 조회, 삭제, 정렬 등 다양한 기능을 간편하게 구현 가능.

    - 배열과 다르게 컬렉션은 길이를 동적으로 변경 가능. (추가/ 삭제 시 유연하게 길이가 변경됨)

 

※ 배열의 한계

    - 배열은 크기가 고정되어 있어 한 번 설정하면 길이 변경 불가 → 배열의 길이 초과 시 에러 발생.

    - 자바에서 다양한 컬렉션 클래스(ArrayList, HashSet, HashMap 등) 제공.

    - 컬렉션 객체를 활용해 데이터들을 저장하고 관리 가능.

// 배열은 길이가 고정됨
int[] numbers = new int[3];
numbers[0] = 10;
numbers[1] = 20;
numbers[2] = 30;
numbers[3] = 40; // ❌ 요소 추가시 에러발생

 

 

[선언 방법]

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

 

// 컬렉션
// 인스턴스화 시킬 때 사용하는 new 키워드
// ArrayList 라는 클래스를 인스턴스화 시켜서 arrayList라는 변수에 넣어주고 있는 것.
// < 자료형 > == 제네릭
// 뒤에 있는 < 자료형 > 은 생략 가능함 -> 앞의 자료형을 따라가기 때문.
ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
arrayList.add(10);
arrayList.add(20);
arrayList.add(30);
arrayList.add(40); // ✅ 정상 동작 (길이 제한 없음)

   - 배열과 다르게 컬렉션은 길이를 동적으로 변경 가능.

 

 

📖 컬렉션 종류와 특징

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

 

 

1) List 인터페이스를 구현한 ArrayList

  - ArrayList는 요소의 순서를 유지하고 중복된 값을 저장할 수 있는 자료 구조.

  - 요소 추가 → add("값")

  - 요소 조회 → get(인덱스)

  - 요소 제거 → remove("값")

  - 대표적인 구현체로는 ArrayList, LinkedList가 있음.

 

[예시 코드]

// 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);

 

 

2) Set 인터페이스를 구현한 HashSet

    - HashSet은 순서를 유지하지 않고 중복을 허용하지 않음.

      → 순서를 보장하지 않기 때문에 get() 지원하지 않음.

    - 요소 추가 → add("값")

    - 요소 제거 → remove("값")

    - 대표적인 구현체로는 HashSet, TreeSet이 있음.

 

[예시코드]

// 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);

 

 

3) Map 인터페이스를 구현한 HashMap

    - HashMap은 키(key) - 값(value) 구조로 데이터를 저장함.

    - 키(key)는 중복될 수 없지만 값(value)는 중복 가능.

    - 순서를 보장하지 않음.

    - 요소 추가 → put("키", 값)

    - 요소 조회 → get("키")

    - 요소 제거 → remove("Steve")

    - 키 확인 → keySet()

    - 값 확인 → values()

    - 대표적인 구현체로는 HashMap, TreeMap이 있음.

 

[예시 코드]

// 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
// 단 건 조회
// 인덱스로 접근하는 것이 아니라 key로 접근하게 됨.
// key로 접근하게 되면 반환되는 데이터는 그 key에 해당하는 값이 반환되게 됨.
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);

 

 

 

[실습 과제]

💬 Q1. ArrayList 로 장바구니를 구현해 보세요.

💡요구사항

• 장바구니 상품: 양파, 사과, 생선, 두부
• 기능1: 상품추가(addProduct)
• 기능2: 장바구니 목록 출력(printCart)
• 기능3: 상품 삭제(removeProduct)
• 기능4: 총 가격 계산(calculateTotalPrice )

 

정답)

Product.java

public class Product {
    // 속성
    private String name;
    private int price;

    // 생성자
    public Product(String name, int price) {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    // 기능
    public String getName() {
        return this.name;
    }

    public int getPrice() {
        return this.price;
    }
}

 

Cart.java

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Cart {

    // 속성
    private List<Product> cart = new ArrayList<>();

    // 생성자

    // 기능
    // 상품 추가 기능
    public  void addProduct(Product product) {
        cart.add(product);
        System.out.println(product.getName() + " 가 장바구니에 추가 되었습니다.");
    }

    // 상품 제거 기능
    public void removeProduct(String removeProductName) {
        boolean removed = false;

        for (Product product : cart) {
            String foundProductName = product.getName();
            if (foundProductName.equals(removeProductName)) {
                cart.remove(product);
                System.out.println(product.getName() + "가 장바구니에서 제거 되었습니다.");
                break;
            }
        }
        if (!removed) {
            System.out.println("해당 상품이 장바구니에 없습니다.");
        }
    }

    // 장바구니 목록 출력 기능
    public void printCart() {
        if (cart.isEmpty()) {
            System.out.println("장바구니가 비어 있습니다.");
        } else {
            for (Product product : cart) {
                System.out.println(product.getName() + ": " + product.getPrice());
            }
        }
    }

    // 장바구니 총 상품 가격 조회 기능
    public void calculateTotalPrice() {
        int total = 0;
        for (Product product : cart) {
            total += product.getPrice();
        }
        System.out.println("총 금액은: " + total);
    }
}

 

Main.java

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        Cart cart = new Cart();
        Product onion = new Product("양파", 3000);
        Product apple = new Product("사과", 10000);
        Product fish = new Product("생선", 12000);
        Product tofu = new Product("두부", 2000);


        // 장바구니에 상품 추가
        System.out.println("장바구니 상품 추가: ");
        cart.addProduct(onion);
        cart.addProduct(apple);
        cart.addProduct(fish);
        cart.addProduct(tofu);
        System.out.println();

        //  장바구니 상품 조회
        System.out.println("장바구니 상품 조회: ");
        cart.printCart();
        System.out.println();

        // 장바구니 총 금액 조회
        System.out.println("장바구니 총 금액 조회: ");
        cart.calculateTotalPrice();
        System.out.println();

        // 장바구니 상품 제거(사과)
        System.out.println("장바구니에서 사과 제거: ");
        cart.removeProduct("사과");
        System.out.println();

        //  장바구니 상품 조회
        System.out.println("장바구니 상품 조회: ");
        cart.printCart();
        System.out.println();

        // 장바구니 총 금액 조회
        System.out.println("장바구니 총 금액 조회: ");
        cart.calculateTotalPrice();
        System.out.println();
    }
}