자바 100제 Part.4 / 8 ~ 13

1. 제네릭(Generic)의 개념과 필요성에 대해 코드로 설명

class Sample{
	//Field
    private Object obj;
    
    //Constructor
    Sample(Object x){
    	this.obj = x;
    }
    
    //Method
    public Object getObj(){
    	return obj;
    }
    
    void printInfo(){
    	System.out.println(obj.getClass().getName());	// 객체가 속하는 클래스의 정보를 출력하는 메서드
    }
}

public class Java100_collection_Generic1{
	public static void main(String[] args){
    	// 객체 생성 -> 문자열
        Sample s1 = new Sample("안녕하세요");
        System.out.println(s1.getObj());
        s1.printInfo();
        
        // 객체 생성 -> 숫자
        Sample s2 = new Sample(100);
        System.out.println(s2.getObj());
        s2.printInfo();
        
        // 객체 생성 -> Object
        Sample s3 = new Sample(new Object());
        System.out.println(s3.getObj());
        s3.printInfo();
        
        // 위와 같이 사용 시 단점
        // s1 문자열
        String str = (String)s1.getObj();	// 형 변환
        System.out.println(str.length());	// 6
        
        // s2 숫자
        // Object num = s2.getObj();	// 형 변환
        // System.out.println((int)num + 100);	// 200
        int num = (int)s2.getObj();
        System.out.println(num+100);	// 200
    }
}

 

 

2. 컴파일 단계에서는 에러가 안 나고, 실행 단계에서 ClassCast 오류가 발생하는 상황 만들기

class Person{
	//Field
    public Object obj;
    
    //Constructor
    Person(Object obj){
    	this.obj = obj;
    }
}

class Student{
	//Field
    public int grade;
    
    //Constructor
    Student(int grade){
    	this.grade = grade;
    }
}

class Teacher{}

public class Java100_collectiong_Generic2{
	public static void main(String[] args){
    	// 객체 생성
        Preson p1 = new Person(new Student(1));
        
        // 형 변환 -> Cast
        Teacher t1 = (Teacher)p1.obj;	// 컴파일 단계에서는 에러가 안나고 실행하는 단계에서 ClassCast 오류가 남
    
    }
}

 

 

3. 제네릭 개념과 사용법을 예제 코드로 구현

class Sample<T>{
	//Field
    private T obj;
    
    //Constructor
    Sample(T x){
    	this.obj=x;
    }
    
    //Method
    T getObj(){
    	return obj;
    }
    
    void printInfo(){
    	System.out.println(obj.getClass().getName());
    }
}

public class Java100_collection_Generic3{
	public static void main(String[] args){
    	// 객체 생성 -> String
        Sample<String> s1 = new Sample<String>("안녕하세요");
        System.out.println(s1.getObj());
        s1.printInfo();
        
        // 객체 생성 -> Integer
        Sample<Integer> s2 = new Sample<Integer>(100);
        System.out.println(s2.getObj());
        s2.printInfo();
        
        // 형 변환 없이 사용하기
        //string str = s1.getObj();
        //System.out.println(str.length());	// 6
        System.out.println(s1.getObj().length());	// 6
        System.out.println(s2.getObj()+100);	// 200
    }
}

 

 

4. 컬렉션(Collection) 프레임워크란 무엇인지 개념 설명

[0] 컬렉션 사전 학습

 선수학습 -> OOP, 추상 클래스, 상속, 인터페이스, 제네릭 등에 대한 학습이 안되어 있으면 컬렉션 공부가 어려움

 공부할 양이 제법 많음 그래서 두꺼운 기본서 정도 되어야 개념과 여러 클래스를 다룸

 본 과정에서도 컬렉션에 대한 개념과 ArrayList 클래스 위주로 진행

 

[1] 컬렉션 프레임워크란

 '수집품'이라는 사전적 의미에서 유추할 수 있듯이 '데이터 값들을 담는 여러 그릇' 정도로 이해하면 됨

 집 부엌 찬장을 열어보면 종류별로 용도별로 그릇이 많이 있듯이 어떤 자료구조 데이터를 저장하고 관리할 것인지에 따라 맞는 그릇을 써야 함

 내가 만들 프로그램의 데이터 처리를 어떻게 할지 그 특징을 잘 파악하여 컬렉션 내 맞는 그릇(클래스)을 골라 사용

 이러한 것은 파이썬에서도 마찬가지

 컬렉션 프레임워크는 크게 봤을 때 -> Collection과 Map으로 나뉘고 이 둘은 모두 인터페이스(Interface)로 되어 있음

 Collection은 List와 Set으로 나뉘고 이들도 인터페이스 -> 이들을 상속받아 다양한 형태의 배열(클래스)로 사용됨

 

[2] 컬렉션

 Collection(인터페이스) -> 상속 -> List와 Set으로 구분(인터페이스) -> 상속 -> List 계열 구현 클래스 vs Set 계열 구현 클래스

 List 계열 구현 클래스 -> ArraysList, LinkedList, Vector, Stack

 Set 계열 구현 클래스 -> HashSet, SortedSet, TreeSet

 

[3] List vs Set

 컬렉션 프레임워크의 핵심 인터페이스들

 List 인터페이스를 상속하는 클래스들의 특징 -> 인덱스가 있고, 그래서 저장 순서가 유지되고, 데이터 중복이 허용

 Set 인터페이스를 상속하는 클래스들의 특징 -> 데이터 중복 허용 안됨

 

 

5. 컬렉션 프레임워크의 ArrayList를 사용하는 예제 코드 구현

[1] ArrayList

 자바의 배열은 크기를 미리 지정하고 사용했음 -> 그러다보니 넉넉하게 크기를 지정하고 사용함

 반면 ArrayList는 필요시 언제든지 추가, 삭제가 가능

 List 인터페이스를 상속하므로 인덱스가 있고 저장 순서가 유지되고 데이터 중복이 가능함

 또한, 제네릭 문법을 사용할 수 있음 -> 만약 제네릭을 사용하지 않는다면 내부적으로 Object 타입으로 처리됨

 사용을 위해서는 상단에 import java.util.ArrayList; 또는 import java.util.*;

import java.util.ArrayList;

class Person{}

public class Java100_collection_FramewokrArrayList1{
	public static void main(String[] args){
    	// ArrayList를 제네릭이 아닌 Object 타입으로 사용하는 경우
        ArrayList list1 = new ArrayList();
        
        // 데이터 추가하기 -> add()
        list1.add("홍길동");
        list1.add(20);
        list1.add("이순신");
        list1.add(20);
        list1.add(new Person());
        
        // 데이터 가져오기 -> get() -> 이 때, 해당 데이터 자료형으로 형 변환하여 사용
        String str = (String)list1.get(0);
        System.out.println(str.length());	// 3
        int num = (int)list1.get(1);
        System.out.println(num+100);	// 120
        
        // 결론
        // 이상으로 봤을 때, 제네릭 문법을 사용하지 않으면 ArrayList는 내부적으로 Object 타입으로 처리됨
        // get() 메서드를 사용할 때는 형 변환을 주의해야 함
        // 제네릭을 사용하면 됨
        
        // 출력 -> 반복문 -> 배열의 크기(size) -> 객체명.size()
        System.out.pritnln(list1.size());	// 5
        for(int i=0; i<list1.size(); i++){
        	System.out.print(list1.get(i)+" ");
        }
    }
}

 

 

6. ArrayList를 이용한 자료의 추가, 수정, 삭제, 출력

import java.util.ArrayList;

public class Java100_collection_FrameworkArrayList2{
	public static void main(String[] args){
    	// ArrayList 객체 생성 -> 제네릭 사용
        ArrayList<String> ar = new ArrayList<String>();
        
        // 추가 -> add()
        ar.add("홍길동");
        ar.add("이순신");
        ar.add("강감찬");
        ar.add("을지문덕");
        ar.add("김유신");
        System.out.println(ar.get(3));	// 을지문덕
        String str = ar.get(0);	// 형 변환 없이 바로 사용 -> 타입 안정성 ↑
        //int num = (int)ar.get(0);	// 컴파일 단계에서 오류 발견
        
        // 수정 -> set(인덱스, 수정값)
        ar.set(3,"징키스칸");
        System.out.println(ar.get(3));	// 징키스칸
    }
}