[Java] ArrayList | LinkedList

Jeini·2022년 12월 4일
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☕️  Java

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💡 ArrayList


  • ArrayList는 기존의 Vector를 개선한 것으로 구현원리와 기능적으로 동일하다.
  • ArrayList와 달리 Vector는 자체적으로 동기화처리가 되어 있다.
  • List 인터페이스를 구현하므로, 저장순서가 유지되고 중복을 허용한다.
  • 데이터의 저장공간으로 배열을 사용한다. (배열 기반)
public class ArrayList extends AbstractList implements List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializale {
	...
    protected Object[] elementData; // 객체를 담기 위한 배열
	...
}

ArrayList 클래스는 가장 많이 사용되는 컬렉션 클래스 중 하나이다.
JDK 1.2부터 제공된 ArrayList 클래스는 내부적으로 배열을 이용하여 요소를 저장한다.

ArrayList 클래스는 배열을 이용하기 때문에 인덱스를 이용해 배열 요소에 빠르게 접근할 수 있다.

하지만 배열은 크기를 변경할 수 없는 인스턴스이므로, 크기를 늘리기 위해서는 새로운 배열을 생성하고 기존의 요소들을 옮겨야 하는 복잡한 과정을 거쳐야 한다.

✏️ ArrayList 생성자

✔️ String class / Collection_List의 생성자, 메서드의 기능이 유사하기 때문에 간단요약함.

❗️ initialCapacity: 배열의 용량

✏️ ArrayList 메서드

📎 추가

❗️ int index: 저장위치

📎 삭제

❗️ void clear(): 모든 객체 삭제

📎 검색

❗️ 못찾으면 -1 반환
❗️ Object set(int index, Object element): 변경

📎 그 외

❗️ int size(): 저장된 객체의 갯수

💡 LinkedList


LinkedList를 들어가기 전에 배열의 장단점을 한번 더 정리하고 들어가자.

📎 배열의 장단점

❗️ 장점

  • 배열은 구조가 간단하고 데이터를 읽는 데 걸리는 시간(접근기간, access time)이 짧다.
  • 배열은 연속적이기 때문에 배열주소를 쉽게 계산할 수 있다.

❗️ 단점

  • 크기를 변경할 수 없다.
    : 크기를 변경해야 하는 경우 새로운 배열을 생성 후 데이터를 복사해야 한다.
    : 그래서 내가 예상하는 객체의 갯수를 예상한 다음 처음부터 크기를 넉넉하게 잡아주는 것이 좋다.
    1. 더 큰 배열생성
    2. 복사
    3. 참조 변경
  • 비순차적인 데이터의 추가, 삭제에 시간이 많이 걸린다.
    : 데이터를 추가하거나 삭제하기 위해, 다른 데이터를 옮겨야 한다.
    : 그러나 순차적인 데이터 추가(끝에 추가)와 삭제(끝부터 삭제)는 빠르다.

❗️배열의 단점을 보완하는 LinkedList

이러한 배열의 단점을 보완해주기 위해 LinkedList가 만들어 졌다.

  • 배열과 달리 LinkedList는 불연속적으로 존재하는 데이터를 연결한다.
    : 바로 옆에 있을 수도 있고 멀리 떨어져있을 수도 있다는 것.

  • 단 한 번의 참조변경만으로 데이터 삭제가 가능하다.

📎 Singly linkedList

class Node { // 요소 하나하나가 Node를 의미한다.
	Node next; //  다음노드가 어딘지 참조노드를 가르키게 된다.
    Object obj; // 데이터
}
class SinglyLinkedNode {
    int val;
    SinglyLinkedNode next = null;
    SinglyLinkedNode(int v) {
        val = v;
    }
}

✔️ 단일 연결 리스트(singly linkedList)
: 다음 요소를 가르키는 참조만을 가지는 연결 리스트

  • 요소의 저장과 삭제 작업이 다음 요소를 가리키는 참조만 변경하면 되므로, 아주 빠르게 처리될 수 있다.
  • 연결리스트, 데이터 접근성 낮음
    : 현재 요소에서 이전 요소로 접근하기가 매우 어렵다.

📎 doubly linkedList

class Node {
	Node next; // 다음요소
    Node previous; // 이전요소
    Object obj; // 데이터
}
class DoublyListNode {
    int val;
    DoublyListNode next;
    DoublyListNode prev;
    DoublyListNode(int x) {
    	val = x;
    }
}

✔️ 이중 연결 리스트(doubly linked list)
: 이전 요소를 가리키는 참조도 가지는 연결 리스트

  • 이중 연결리스트, 접근성 향상
    : 연결이 2개 ➡️ 다음요소와 이전요소 총 참조를 2개 가지고 있다.

  • 추가 삭제할 때에는 2개의 연결을 끊어줘야하기 때문에 시간이 좀 더 걸린다.

  • 하지만 여전히 한번에 2개 3개 건너뛰는것은 불가능하다.

📎 doubly circular linkedList

✔️ 이중 원형 연결리스트(doubly circular linkedList)

  • 마지막 요소를 맨 처음 요소에, 맨 처음 요소를 맨 끝의 요소로 연결할 수 있다.

    맨 처음요소에서 맨 끝의 요소를 이동할 때 하나하나 다음 노드로 이동해야 하는 것을 앞에서 바로 맨 끝으로 이동 할 수 있다.

    예를 들어, 채널 1에서 리모컨으로 채널을 감소시킬 때, 채널0이 되는 것이 아니라 채널 999인 젤 마지막 채널로 향한다. 이런 원리와 마찬가지이다.

💡 ArrayList VS LinkedList



1. 순차적으로 추가하기

  • ArrayList: 406
  • LinkedList: 606

LinkedList는 새로운 객체를 하나하나다 만들기 때문에 배열보다는 추가가 느리다.

2. 순차적으로 삭제하기

  • ArrayList: 11
  • LinkedList: 46

3. 중간에 추가하기

  • ArrayList: 7382
  • LinkedList: 31

4. 중간에서 삭제하기

  • ArrayList: 6694
  • LinkedList: 380

5. 접근시간테스트

  • ArrayList: 1
  • LinkedList: 432
  • 순차적으로 데이터를 추가 / 삭제: ArryaList가 빠름
  • 비순차적으로 데이터를 추가 / 삭제: LinkedList가 빠름
  • 접근시간(access time): ArrayList가 빠름
    index가 n인 데이터의 주소 = 배열의 주소 + n * 데이터 타입의 크기

References
: https://cafe.naver.com/javachobostudy

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