[JAVA] 4. Array_배열

Intro. 배열

💚 배열(array) : 같은 type의 여러 변수 → 하나의 묶음으로 다루는 것

• 많은 양의 데이터 저장 → 변수 선언 여러번 해야함

• 배열 사용 ➡️ 한번의 선언 + 배열의 길이만 바꾸면 됨

• 변수와 달리 각 저장곤간이 연속적으로 배치됨

• 같은타입에 유의 🚨

📍 변수선언방식
	int score1, score2, score3, score4, score5;

📍 배열사용
	int[] score = new int [5];
    // type[] 참조변수 = 생성연산자 [배열길이];

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1 배열 선언과 생성

1️⃣ 배열 선언과 생성 차이점

종류	차이점
배열선언	생성된 배열을 다루기 위한 참조변수 공간 생성
배열생성	값을 저장할 수 있는 공간이 생성

2️⃣ 배열 사용하기

📍 배열선언 (참조변수선언)
	- type[] 참조변수이름;
    - int[] score;

📍 배열생성 (실제저장공간생성)
	- 참조변수이름 = new type[길이];
    - score = new int[5];

📍 배열 선언 + 생성
	- type[] 참조변수이름 = new type[길이];
    - int[] score = new int[5];

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2 배열 인덱스

1️⃣ 배열의 요소와 인덱스

📍 배열의 요소 (element) : 생성된 배열의 각 저장공간
	- 배열이름[인덱스] → 배열의 요소에 접근가능

📍 배열인덱스 (index) : 배열의 요소마다 붙여진 일렬번호

2️⃣ 배열 인덱스 특징

• 인덱스 → 1이 아닌 0부터 시작함

• 인덱스 범위 → 0 ~ (배열길이 - 1)

• 인덱스로 상수대신 변수, 수식 사용가능

int[] score = new int[5];
	- 길이 : 5
	- 인덱스범위 : 0 ~ 4

3️⃣ 배열 값 저장하고 읽어오기

📍 배열선언 및 생성
	int[] score = new int[5];

📍 값 저장하기
	score[3] = 100; // 배열4번째요소 -> 값저장

📍 값 읽어오기
	int value = score[3];

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3 배열의 길이

1️⃣ 배열의 길이 특징

• JVM (자바가상머신) → 모든 배열의 길이를 별도로 관리

• 배열 → 한번 생성하면 길이 변경 불가 ⛔️

• 배열은 값을 읽을수만 있음

2️⃣ 배열의 길이가 상수인 이유

• ① 배열 생성 → 컴파일 후, 실행되는 동안

• ② 길이에 맞는 (byte) 연속적인 메모리 공간 탐색 → 주소배정

• ③ 추후 배열길이 변경하려한다면 → 뒤에 연속적으로 공간이 있다는 보장이 없음 ⛔️

3️⃣ Java code

📍 배열의 길이
	int[] iArray = new int[5];
    int len = iArray.length;
    // len → 상수

📍 배열 출력 (반복문사용)
	int[] score = new int[6];
    
    for (int i = 0; i < score.length; i++) {
    	System.out.println(score[i]);
    }

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4 배열의 초기화

💚 배열의 초기화

• 배열 생성과 동시에 자동으로 기본값(0)으로 초기화됨
• 각 요소마다 원하는 값 지정해 초기화 가능

// 길이가 5인 int형 배열생성
int[] score = new int[5];

// 직접 초기화
score[0] = 50;
score[1] = 60;
score[2] = 70;
score[3] = 80;
score[4] = 90;

// 반복문을 통한 초기화 (규칙이 있어야만 가능)
for (int i = 0; i < score.length; i++) {
	score[i] = i * 10 + 50;
}

📍 일반적 자바 배열 초기화 방법
int[] score = new int[] {50, 60, 70, 80, 90};
int[] score = {50, 60, 70, 80, 90}; // 생략가능

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5 배열의 출력

1️⃣ for문 활용

int[] iArray = {100, 95, 80, 70, 60}; // 배열의초기화

for (int i = 0; i < iArray.length; i++) {
	System.out.println(iArray[i]);
}

2️⃣ Arrays.toString() 메서드 활용

• 배열의 모든 요소 → ['첫번째요소', '두번째요소' •••] 반환

• 문자열 type으로 반환함

int[] iArray = {100, 95, 80, 70, 60};

System.out.println(Arrays.toString(iArray));
// [100, 95, 80, 80, 60] 출력

3️⃣ Array값 바로 출력

• Array값 바로 출력 → 타입@주소 반환

• 배열의 위치를 가리키는 참조변수가 출력됨

int[] iArray = {100, 95, 80, 70, 60};

System.out.println(iArray);
// [I@12345bb 출력

4️⃣ char배열의 예외

• char type 배열 → println으로 바로 출력

• 배열의 요소 → '구분자 없이' 그대로 출력됨

char[] chArray = {'a', 'b', 'c', 'd'};

System.out.println(chArray);
// abcd 출력

5️⃣ Java code

import java.util.Arrays;

class Array1 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] iArray1 = new int[10]; // 0 ~ 9
        int[] iArray2 = new int[10]; // 0 ~ 9

        int[] iArray3 = {100, 95, 80, 70, 60}; // 배열의초기화

        char[] chArray = {'a', 'b', 'c', 'd'};

        for (int i = 0; i < iArray1.length; i++) { // i -> 0 ~ 9 index number
            iArray1[i] = i + 1; // 배열에 1 ~ 10 값 넣음
        }

        for (int i = 0; i < iArray2.length; i++) { // i -> 0 ~ 9 index number
            iArray2[i] = (int)(Math.random() * 10) + 1; // 1 ~ 10까지 난수 삽입
        }

        for (int i = 0; i < iArray1.length; i++) {
            System.out.print(iArray1[i] + ",");
        }
        System.out.println();

        System.out.println(Arrays.toString(iArray2));
        // Arrays.toString() -> 배열의모든요소 String type으로 반환
        System.out.println(Arrays.toString(iArray3));
        System.out.println(Arrays.toString(chArray));

        // 배열 바로 출력 -> 참조변수 반환
        System.out.println(iArray3);
        // char type 배열 바로 출력 -> 구분자없이 배열의모든요소 예외출력
        System.out.println(chArray);
    }
}

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6 배열의 활용

1️⃣ 총합과 평균

class Array2 {
    public static void main(String[] args) {
        int sum = 0; // 총합변수
        float average = 0f; // 평균변수 (float -> 접미사 f)

        int[] score = {100, 88, 100, 100, 90};

        // 총합변수 <- 배열요소 넣기
        for (int i = 0; i < score.length; i++) {
            sum += score[i];
        }

        // 평균값 구하기
        average = sum / (float)score.length; // average float type에 맞춰 형변환

        System.out.println("총합 : " + sum);
        System.out.println("평균 : " + average);
    }
}

2️⃣ 최대값과 최소값

class Array3 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] score = {79, 88, 91, 33, 100, 55, 95};

        // 배열의 첫번째 요소 -> 각각 max min 초기화
        int max = score[0];
        int min = score[0];

        for (int i = 1; i < score.length; i++) {
            if (score[i] > max) {
                max = score[i];
            } else if (score[i] < min) {
                min = score[i];
            }
        }

        System.out.println("최대값 : " + max);
        System.out.println("최소값 : " + min);
    }
}

3️⃣ 섞기(shuffle)

class Array4 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numArray = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};

        // 숫자형 배열 -> 문자열로 출력
        System.out.println(Arrays.toString(numArray));

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            int num = (int)(Math.random() * 10); // 0 ~ 9까지 난수
            int tmp = numArray[0];
            numArray[0] = numArray[num];
            numArray[num] = tmp;
        }

        System.out.println(Arrays.toString(numArray));
    }
}

4️⃣ 로또번호 만들기

class Array5 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] ball = new int[45]; // 45개의 정수값 배열

        for (int i = 0; i < ball.length; i++) {
            ball[i] = i + 1;
        }

        int tmp1 = 0; // 두  값을 변경할때 사용
        int tmp2 = 0; // 난수에 사용

        for (int i = 0; i <6; i++) {
            tmp2 = (int)(Math.random() * 45); // 0 ~ 44 난수
            tmp1 = ball[i];
            ball[i] = ball[tmp2];
            ball[tmp2] = tmp1;
        }

        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            System.out.printf("ball[%d] = %d%n", i, ball[i]);
        }
    }
}

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7 String 배열

1️⃣ String 배열 선언과 생성

String[] name = new String[3];
// 3개의 문자열을 담을 수 있는 배열

String 배열초기화

• ① 3개의 String type 참조변수 저장공간 마련됨

• ② 참조형변수 기본값은 null

  • null : 어떤 객체도 가리키고 있지 않음을 뜻함

• ③ String 배열 각 요소값 → null로 초기화됨

변수 type에 따른 기본값

자료형	(초기화)기본값
boolean	false
char	'\u0000'
byte, short, int	0
long	0L
float	0.0f
double	0.0d or 0.0
참조형	null

2️⃣ String 배열 초기화

📍 기본방법
	String[] name = new String[3];
    
    name[0] = "Kim";
    name[1] = "Park";
    name[2] = "Lee";

📍 간단한 방법
	String[] name = new String[]{"Kim", "Park", "Lee"};
    String[] name = {"Kim", "Park", "Lee"};

• String class → "" 큰따옴표만으로 간략히 초기화 가능 ✅

• But, String은 class이므로 new연산자를 통해 객체를 생성해야함 🚨

3️⃣ Java code

class Array6 {
    public static void main(String[] args) {
        String[] names = {"Kim", "Park", "Lee"};

        for (int i = 0; i < names.length; i++) {
            System.out.println("names[" + i + "] : " + names[i]);
        }

        String tmp = names[2];
        System.out.println("tmp : " + tmp);

        names[0] = "Jeong";

        for (int i = 0; i < names.length; i++) {
            System.out.println(names[i]);
        }
    }
}

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8 String 클래스

💚 String 클래스 : char[] 배열에 method를 추가한 것

• 객체지향언어 자바 → char[] + method → class에 정의함

1️⃣ char[]와 String 클래스 차이점

• String 객체 → 값 읽기만 가능 ✅, 변경 불가 ⛔️

• 문자열은 변경이 불가하므로 새로운 내용의 문자열이 생성되는 것

String str = "Java";

str = str + "8"; // 새로운 문자열 → str에 저장됨

2️⃣ String 클래스 주요메서드

📍 charAt() : 문자열에서 지정된 index에 있는 한 문자를 가져옴

	- 문자열에서 char type으로 가져옴
    
    String str = "ABCDE";
    char ch = str.charAt(3); // D -> ch에 저장

📍 substring( , ) : 문자열의 일부를 뽑아냄

	- (이상, 미만)
    
    String str = "012345";
    String tmp = str.substring(1, 4);
    System.out.println(tmp); // 123 출력

📍 equals() : 문자열 내용이 같은지 확인
	
    - boolean (T, F)로 반환
    - 문자열 → equals(), 다른 기본형 → ==
    
    String str = "abc";
    if (str.equals("ABC")) {
    	•••
    }

📍 length() : 문자열의 길이를 반환

	- int type으로 변환함

📍 toCharArray() : 문자열 → 문자배열 char[]로 변환해서 반환

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9 다차원 배열

• type[][] 참조변수이름 = new type [행][열]

• 테이블 형태의 데이터에 사용됨

• 다차원 배열 생성 후 → 배열요소의 type의 기본값으로 초기화됨

📍 2차원배열
	int[][] score = new int[4][3];
    
    // 4행 3열 2차원 배열
    // 총 12개의 배열요소
    // 초기화 : int 0

1️⃣ 2차원 배열 인덱스

• 배열이름[행 index][열 index]

// 배열 score 1행1열 값 저장
score[0][0] = 100;

// 배열 score 1행1열 값 출력
System.out.println(score[0][0]);

2️⃣ 2차원 배열 초기화

📍 기본형
int[][] arr = new int[][] {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
int[][] arr = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};

📍 가독성 높인버전
int[][] arr = {
	{1, 2, 3},
    {4, 5, 6}
}

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10 Arrays 클래스

구분	method	역할
배열의 비교	equals()	두 배열의 모든 요소 비교 → boolean값으로 반환
배열의 출력	toString()	배열의 모든 요소 → 문자열로 출력 (일차원배열)
	deepToString()	배열의 모든 요소 → 문자열로 출력 (다차원배열)
배열의 복사	copyOf()	배열 전체 복사 → 새로운 배열을 반환
	copyOfRange()	배열 일부 복사 → 새로운 배열을 반환
배열의 정렬	sort()	배열을 정렬