[Java] Collections framework (1)

SeongEon Kim·2022년 6월 10일

JAVA

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컬렉션즈 프레임워크(Collections framework)란, 컨테이너라고도 부른다. 즉 값을 담는 그릇을 의미한다. 그런데 그 값의 성격에 따라서 컨테이너의 성격이 조금씩 달라진다. Java에서는 다양한 상황에서 사용할 수 있는 다양한 컨테이너를 제공하는데 이것을 컬렉션즈 프레임워크라고 부른다. Arraylist도 그 중 하나다.

구성

위의 그림은 컬렉션즈 프래임워크의 구성을 보여준다. Collection과 Map이라는 최상위 카테고리가 있고, 그 아래에 다양한 컬렉션들이 존재한다. 그럼 구체적인 컬렉션즈 프래임워크 클래스들을 살펴보자.

ArrayList는 Collection-List에 속해있다. ArrayList는 LIst라는 성격으로 분류되고 있는 것이다. List는 인터페이스이다. 그리고 List 하위의 클래스들은 모두 List 인터페이스를 구현하기 때문에 모두 같은 API를 가지고 있다. 클래스의 취지에 따라서 구현방법과 동작방법은 다르지만 공통의 조작방법을 가지고 있는 것이다.
List와 Set의 차이
List와 Set의 차이점은 List는 중복을 허용하고, Set은 허용하지 않는다.
List는 입력한 모든값들이 저장되고, Set은 입력한 값들 중 고유한 값들만 저장된다고 볼 수 있다.

아래 코드를 통해 구체적으로 알아보자.

package org.opentutorials.javatutorials.collection;
 
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashSet;
 
import java.util.Iterator;
 
public class ListSetDemo {
 
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> al = new ArrayList<String>();
        al.add("one");
        al.add("two");
        al.add("two");
        al.add("three");
        al.add("three");
        al.add("five");
        System.out.println("array");
        Iterator ai = al.iterator();
        while(ai.hasNext()){
            System.out.println(ai.next());
        }
         
        HashSet<String> hs = new HashSet<String>();
        hs.add("one");
        hs.add("two");
        hs.add("two");
        hs.add("three");
        hs.add("three");
        hs.add("five");
        Iterator hi = hs.iterator();
        System.out.println("\nhashset");
        while(hi.hasNext()){
            System.out.println(hi.next());
        }
    }
 
}

메소드 iterator는 인터페이스 Collection에 정의되어 있다. 따라서 Collection을 구현하고 있는 모든 컬렉션즈 프레임웍크는 이 메소드를 구현하고 있음을 보증한다. 메소드 iterator의 호출 결과는 인터페이스 iterator를 구현한 객체를 리턴한다. 인터페이스 iterator는 아래 3개의 메소드를 구현하도록 강제하고 있는데 각각의 역할은 아래와 같다.

1) hasNext
반복할 데이터가 더 있으면 true, 더 이상 반복할 데이터가 없다면 false를 리턴한다.
2) next
hasNext가 true라는 것은 next가 리턴할 데이터가 존재한다는 의미다.

이러한 기능을 조합하면 for 문을 이용하는 것과 동일하게 데이터를 순차적으로 처리할 수 있다.

그럼 본론으로 돌아와서 Set과 List의 차이를 짚어보자. 위의 결과를 통해서 알 수 있는 것처럼 Set는 중복을 허용하지 않고 순서가 없지만, List는 중복을 허용하고 저장되는 순서가 유지된다는 것을 알 수 있다.

Set

Set은 집합이라는 뜻이다. 여기서의 집합이란 수학의 집합과 같은 의미다. 수학에서의 집합도 순서가 없고 중복되지 않는 특성이 있다. 수학에서 집합은 교집합(intersect), 차집합(difference), 합집합(union)과 같은 연산을 할 수 있었다. Set도 마찬가지다.

아래 코드를 살펴보자.

package org.opentutorials.javatutorials.collection;
 
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashSet;
 
import java.util.Iterator;
 
public class SetDemo {
 
    public static void main(String[] args) {
        HashSet<Integer> A = new HashSet<Integer>();
        A.add(1);
        A.add(2);
        A.add(3);
         
        HashSet<Integer> B = new HashSet<Integer>();
        B.add(3);
        B.add(4);
        B.add(5);
         
        HashSet<Integer> C = new HashSet<Integer>();
        C.add(1);
        C.add(2);
         
        System.out.println(A.containsAll(B)); // false
        System.out.println(A.containsAll(C)); // true
         
        //A.addAll(B);
        //A.retainAll(B);
        //A.removeAll(B);
         
        Iterator hi = A.iterator();
        while(hi.hasNext()){
            System.out.println(hi.next());
        }
    }
 
}