[Java] 배열 정렬(Sorting)

Jeini·2022년 11월 21일
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☕️  Java

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💡 정렬 알고리즘 비교


컴퓨터에서 정렬을 수행하는 이유 중 가장 큰 이유는 이진탐색이 가능한 데이터를 만들기 위해서이다. 하지만 정렬된 데이터만 이진탐색이 가능하다.
정렬되어있는 데이터는 안정감을 느낀다.

오른쪽으로 갈수록 메모리가 젤 크다.
오른쪽으로 갈수록 비용이 많이 들고 느리고 안좋다.

🤔 자바는 머지솔트였는데 다른 걸로 바뀐 것 같다.

💡 Arrays.sort()


대부분의 경우 배열에 저장된 값은 랜덤 순서로 나타난다.
Java의 Arrays 클래스를 사용하면 배열을 조작하는 데 사용할 수 있는 다양한 방법을 액세스할 수 있다.

❗️ 배열 기본 정렬
Arrays.Sort()

기본적으로 객체는 Comparable 이 구현되어있다.
sort()Comparable 에 의해 리턴되는 값을 비교하여 오름차순 또는 내림차순으로 배열을 정렬한다.

📎 Arrays.sort() 사용법

  • int 배열 정렬 int 배열 정렬 (오름차순, 내림차순)
  • int 배열, 부분 정렬
  • String 배열 정렬
  • String 배열, 문자 길이 순서로 정렬
  • 객체 배열 정렬

1차원 배열은 Sort에 해당 배열을 인자로 넣어 기본적으로 오름차순 정렬을 하는데, 내림차순 정렬을 하기 위해서는 두번째 인자로 Collections.reverOrder()를 사용한다.

💡 int 배열 정렬 (오름차순, 내림차순)


아래와 같이 int 배열이 있다.
Arrays.sort()의 인자로 이 배열을 전달하면 오름차순으로 정렬해 준다.
sort() 함수 내부에서 변수 arr의 순서를 변경해주기 때문에 따로 arr에 할당해줄 필요가 없다.

int[] arr = {2,	6, 7, 3, 9}; // 그냥 정렬은 오름차순

Arrays.sort(arr);

System.out.println(Arrays.toString(arr));
[결과값]
[2, 3, 6, 7, 9]

✏️ 내림차순 정렬

내림차순으로 정렬하려면 sort() 의 인자에 추가로 Collections.reverseOrder() 를 전달해야 한다.

Integer[] arr = {1, 26, 17, 25, 99, 44, 303};

Arrays.sort(arr, Collections.reverseOrder());

System.out.println(Arrays.toString(arr));
[결과값]
[303, 99, 44, 26, 25, 17, 1]

❗️ 사실 Collections.reverseOrder()Comparator 객체이다.
Comparator 는 직접 구현해야하지만, 내림차순은 자주 사용되기 때문에 Collections 에서 기본으로 제공해주고 있다.

💡 int 배열, 부분 정렬


배열의 일부분만 정렬할 수 있다.
sort(int[] a, int fromIndex, int toIndex)

조심해야 되는 것은, 어떤 것에서 어떤 것까지의 개념이 나라마다 다르다.

fromIndex: 포함한다.
toIndex: 포함안한다.

예를 들어 2 ,3 ,4라고 되어있으면 우리나라는 2, 3, 4가 다 포함인 것이 익숙하지만, 외국에서는 2, 3만 포함한다.

int[] arr = {2,	10, 7, 3, 9, 4};

Arrays.sort(arr, 1, 4);

System.out.println(Arrays.toString(arr));
[결과값]
[2, 3, 6, 7, 9]

9는 정렬되지 않은 것으로 확인할 수 있다.

💡 String 배열 정렬


String 배열도 Int와 동일하다.
아래처럼 구현하면, 알파벳의 아스키 값으로 비교하여 정렬한다.

String[] strs = {"Banana", "Orange", "Cherry", "Kiwi", "Apple"};

Arrays.sort(strs);

System.out.println(Arrays.toString(strs));
[결과값]
[Apple, Banana, Cherry, Kiwi, Orange]

내림차순도 위와 마찬가지이다.

String[] strs = {"Banana", "Orange", "Cherry", "Kiwi", "Apple"};

Arrays.sort(strs, Collections.reverseOrder());

System.out.println(Arrays.toString(strs));
[결과값]
[Orange, Kiwi, Cherry, Banana, Apple]

✏️ String 배열, 문자열 길이 순서로 정렬

만약 문자열 길이 순서로 정렬을 하고 싶을 때가 있다.
이럴 때는 직접 Comparator 를 구현해야 한다.

다음과 같이 문자열 길이를 비교하는 Comparator 를 구현할 수 있다.

String[] arr = {"Apple", "Kiwi", "Orange", "Banana", "Watermelon", "Cherry"};

Arrays.sort(arr, new Comparator<String>() {
    @Override
    public int compare(String s1, String s2) {
        return s1.length() - s2.length();
    }
});

System.out.println(Arrays.toString(arr));
[결과값]
[Kiwi, Apple, Orange, Banana, Cherry, Watermelon]

💡 객체 배열 정렬


객체를 갖고 있는 배열도 정렬할 수 있다.
이 경우에는 클래스에 Comparable 을 구현하여 비교할 수 있게 해야 한다.

다음과 같이 Fruit라는 클래스를 만들었다.
이 클래스는 Comparable<Fruit> 를 구현하고 있다.

public static class Fruit implements Comparable<Fruit> {
    private String name;
    private int price;
    public Fruit(String name, int price) {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "{name: " + name + ", price: " + price + "}";
    }

    @Override
    public int compareTo(@NotNull Fruit fruit) {
        return this.price - fruit.price;
    }
}

위의 클래스에서 Comparable 은 자기 자신의 클래스와 인자로 전달되는 Fruit의 price를 비교한다.

이제 다음과 같이 Fruit 배열을 sort() 로 정렬할 수 있다.

Fruit[] arr = {
        new Fruit("Apple", 100),
        new Fruit("Kiwi", 500),
        new Fruit("Orange", 200),
        new Fruit("Banana", 50),
        new Fruit("Watermelon", 880),
        new Fruit("Cherry", 10)
};

Arrays.sort(arr);

System.out.println("Sorted arr[] : " + Arrays.toString(arr));
[결과값]
Sorted arr[] : [{name: Cherry, price: 10}, {name: Banana, price: 50}, {name: Apple, price: 100}, {name: Orange, price: 200}, {name: Kiwi, price: 500}, {name: Watermelon, price: 880}]

결과를 보면 오름차순으로 정렬된 것을 볼 수 있다.

클래스 내부에 Comparable 이 구현되었기 때문에 sort() 는 이 객체를 다른 객체와 비교할 수 있었다. 그리고 Comparable 은 오름차순으로 비교하도록 구현하였기 때문에 Fruit 객체들이 오름차순으로 정렬되었다.


References
: https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/Arrays.html
: https://codechacha.com/ko/java-sorting-array/

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