[Java] Collections, Generics, Lambda, Stream 정리 with Java

오준혁·2023년 12월 29일

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Collections

콜렉션 프레임 워크는 데이터를 다루는 자료구조를 사용하는 클래스의 집합이라고 생각하면 좋다. 기존에 사용이 불편했던 Array 보다 더 많은 기능을 활용함으로서 쉽게 개발할 수 있다.
collections 프레임워크의 클래스는 Collection을 implement하는 클래스나, interface이다.

List

순서가 있는 집합, 중복을 허용한다. ex) ArrayList

public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
       	list.get(2); //인덱싱

Set

순서를 유지하지 않는 데이터 집합, 중복 허용하지 않음 ex)HashSet

public static void main(String[] args) {
Set<Integer> integerSet = new HashSet<>();
integerSet.add(1);
integerSet.add(3);
integerSet.add(2);
integerSet.add(9);
integerSet.add(9);

Set<String> stringSet = new HashSet<>();
stringSet.add("LA");
stringSet.add("New York");
stringSet.add("LasVegas");
stringSet.add("San Francisco");

stringSet.add("LA") // ==> 실제로는 추가 안됨

Map

키와 value로 구성되는 데이터 특징 인덱싱이 아님 키값으로 vaule를 찾아냄 python의 dictionary와 유사

키는 distinct함 키에 대해서 value를 넣으면 마지막 값만 남음

Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "apple");
map.put(2, "berry");
map.put(3, "cherry");
map.put(100, "pineapple");

containsKey(key): key를 가지고 있는 지에 대한 true/false 값 반환
get, remove (key): 해당 key 값에 대한 value를 가져오거나 제거

Stack

LIFO 방식의 데이터 자료구조임. 제일 마지막에 들어온 것이 첫번째로 나감

Stack<Integer> stack = new Stack<>();
stack.push(1);
stack.pop();

push로 제일 뒤에 넣고, pop 으로 제일 마지막 값을 반환함

Queue

FIFO 형식의 데이터 자료구조. 파이프 형태로 먼저 들어온게 먼저 나간다.

Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
queue.add(1);
queue.add(3);

System.out.println(queue.poll()); // Queue에서 객체를 꺼내서 반환

add, poll로 삽입과 제거를 진행함. add가 맨 뒤에 넣기, poll이 가장 앞값 반환하기

Deque

queue와 stack의 성질을 모두 가지고 잇는 자료 구조.

ArrayDeque<Integer> deque = new ArrayDeque<>();
        deque.addLast(1);
        deque.addFirst(2);
        deque.offerLast(3);
        deque.offerFirst(4);
        System.out.println(deque);
        deque.pollFirst();
        deque.pollLast();
        System.out.println(deque);

addFirst/Last , pollFirst/Last로 삽입 제거 진행함. remove와 peek도 지원함

+Generics

객체를 생성할 때 동작은 같은데, 타입만 다른 경우 따로 타입을 지정할 수 있는 기능
같은 List 지만 int용 String 용이 따로 있지 않고 인스턴스 생성시에 선언하는 것임.

public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList();
Collection<String> collection = list;
}
}

제네릭스는 꺽쇠(<>)안에 타입을 지정해주는 방식으로 사용함

Lambda

람다식은 식별자 없이 실행 가능한 함수라고 생각하면 됨. 함수 이름이나, 식별자를 따로 정의하지 않아도 간결하게 사용할 수 있는 것

public class Main {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> strList = new ArrayList<>(Arrays.asList("korea", "japan", "china", "france", "england"));
Stream<String> stream = strList.stream();
stream.map(str -> str.toUpperCase()).forEach(System.out::println);
}
}

이중 콜론 (::)
호출하고자 하는 함수의 파라미터 갯수와 각각의 타입이 lambda식에 전해지는 인자와 일치할 때 파라미터 값 입력을 생략하고 클래스의 함수만을 입력해서 사용할 수 있게 해준다.
위의 예제를 봤을 때 println의 파라미터 갯수와 foreach에서 전달되는 인자의 갯수가 같으므로 class::메서드 이런 식으로 사용이 가능하다.

람다식의 단점

람다를 사용하여서 만든 익명 함수는 재사용이 불가능.
람다만을 사용할 경우 비슷한 메소드를 중복되게 생성할 가능성이 있으므로 지저분해질 수 있음.
로그를 보거나 디버깅을 하기 어려울 수 있음. 함수의 정확한 이름과 위치가 나타나지 않기 때문.

Stream

fucntional 한 프로그래밍을 가능하게 해주는 도구임. 컬렉션의 저장요소를 하나씩 참조해서 람다식으로 처리할 수 있도록 해줌.
스트림은 원래 데이터 소스를 변경하지 않음. 작업을 내부적으로 반복 처리함. 컬렉션의 요소를 모두 읽고 끝나면 재사용이 불가능함. 재생성해야함

스트림의 구조

스트림 생성 -> 2. 중간 연산 -> 3. 최종 연산
스트림 생성
말그대로 스트림을 생성하는 것임. Collection.stream으로 생성함
중간 연산
람다식을 이용해서 map, sort, filter 등의 가공을 하는 것임
최종 연산
요소를 모두 가공하고 그것을 최종적으로 반환하는 단계 컬렉션으로 반환 할 수 있음

public static void main(String[] args) {
        List<String> names = Arrays.asList("김정우", "김호정", "이하늘", "이정희", "박정우", "박지현", "정우석", "이지수");
        Stream<String> namestream = names.stream();

        long count = namestream.filter(name -> name.startsWith("이"))
                .count();
        System.out.println(count);
    }