99클럽 코테 스터디 2일차 TIL Java Collection

Java Collections Framework(JCF)

• Java Collections Framework 의 약어
• 다수의 데이터를 쉽고 효과적으로 처리할 수 있는 표준화된 방법을 제공하는 클래스의 집합
• 데이터를 저장하는 자료구조와 데이터를 처리하는 알고리즘을 구조화 하여 클래스로 구현
• Collection => 데이터의 집합이나 그룹

왜 씀?

JCF 도입 전

• Array, Vectors, Hashtable 이 있었으며, 공통인터페이스가 존재하지 않았음.
• 각 Collection 마다 사용하는 메소드, 문법, 생성자가 달랐기 때문에 혼동하기 쉬웠음.

...
Vector<Integer> v = new Vector();
Hashtable<Integer, String> h = new Hashtable();

v.addElement();
h.put(1,"");

이래서 사용

장점

1) 코드 재사용이 쉬움
2) 데이터 구조 및 알고리즘의 고성능 구현을 제공하여 프로그램의 성능과 품질 향상
3) 관련없는 API 간의 상호 운용성을 제공
4) 새로운 API 를 익히고 설계하는 시간이 줄어듬
5) 소프트웨어 재사용을 촉진함. JCF 를 사용하는 새로운 데이터 구조가 재사용 가능하기 때문이며, 같은 이유로 JCF 를 사용하는 객체를 활용하여 새로운 알고리즘을 만들어낼 수 있음.

계층 구조

크게 Iterable 을 상속한 인터페이스와 Map 을 상속한 인터페이스로 나눌 수 있음.

• Iterable 을 포함한 인터페이스
  • List
  • Queue
  • Set

• Map 을 포함한 인터페이스
  • HashTable
  • LinkedHashMap
  • HashMap
  • TreeMap

List

• 순서가 있는 데이터의 집합으로 데이터의 중복을 허용
• List 인터페이스 구현 클래스는 ArrayList, LinkedList, Vector, Stack이 있음.

ArrayList

• 크기가 가변적인 선형 리스트, 저장용량이 존재함.
  저장용량을 넘어서면 자동으로 증가시킴.

LinkedList

• 노드(객체) 끼리의 주소 포인터를 서로 가리키며 링크(참조)함으로써 이어지는 구조를 가짐.

Vector

• JDK 1.0 부터 있었던 자료 구조, 호환성을 위해 남겨 놓은 레거시 클래스
• Vector는 ArrayList와 기능상 거의 동일하지만, 다른점이 있음
  ArrayList는 비동기 방식, Vector 는 동기 방식

Stack

• Vector 를 상속하여 사용하는 LIFO(Last In First Out) 방식의 클래스
• Java 에서는 Stack 대신 Deque 를 사용하여 구현할 것을 권장함.

Queue

• FIFO 구조를 가진 자료구조
• LinkedList 를 이용하여 구현할 수 있음
• Deque 와 PriorityQueue 가 있음.

Set

• 중복된 요소를 저장하지 않고, 요소의 저장 순서를 유지하지 않는 특징을 가짐.
• 구현체로 HashSet, LinkedHashSet, TreeSet 이있음.

HashSet

• Set 을 이용하기 위해 가장 많이 사용하는 구현 클래스
• 해시 알고리즘을 사용하여 검색속도가 빠르다.
• HashSet 의 인스턴스는 HashMap 의 인스턴스를 통해 생성

LinkedHashSet

• HashSet과 원리는 같으나, 입력된 순서를 저장
• HashSet의 상속을 받으며, LinkedHashMap을 통해 구현되어 있음

TreeSet

• 특정 기준에 따라 요소를 정렬할 수 있음.
• 생성자의 파라미터에 Comparator 를 구현해서 정렬을 정의할 수 있음.

Map

key, value 쌍으로 저장하는 자료구조
key -> 중복 불가
value -> 중복 가능

key 를 통해 value에 바로 접근이 가능하므로 탐색이 빠름.
하지만 데이터의 순서를 보장하지는 않는다.

구현 클래스

• HashTable
• LinkedHashMap
• HashMap
• TreeMap

HashTable

• Map 인터페이스의 구현 클래스, 자바 초기 ㅂ전에 나온 레거시 클래스
• Vector 처럼 동기화 처리가 되있음.

HashMap

• Map 인터페이스의 구현체, HashTable 을 보완함.
• HashMap 은 비동기로 동작하며 HashTable 보다 싱글스레드 환경에서 성능이 좋음.
• 멀티 쓰레드 환경에서는 ConcurrentHashMap 을 사용.

LinkedHashMap

• Map 인터페이스의 구현 클래스인 동시에 HashMap 을 상속받음.
• 데이터의 순서를 보장함.
• LinkedList 처럼 Head 와 Tail 에 다한 Entry 를 가지고 있음

TreeMap

• Map 인터페이스의 구현 클래스, Key 를 기준으로 원하는 방식으로 정렬을 할수 있음
• TreeMap은 향상된 이진 탐색 트리인 레드 블랙 트리로 구현 되어있음.

Map 은 Collection 인터페이스 상속을 받지 않았는가?

Map 의 요소는 Key,Value,Entry 가 있음.
Collections.remove(Entry) 는 항상 Entry 를 지우기 때문에 Key 를 통해 Value 를 지울 수 없음.

Map 이라는 자료구조의 요소의 구조상 맞지 않는 부분 때문에 Collection 인터페이스를 상속받지 않았음.

비슷하게 Iterator() 는 iterate 할 대상이 Key, Value, Entry 일지 애매하기 때문에 Iterable 인터페이스도 상속받지 않았음.