15.2 List 컬렉션

List 컬렉션은 객체를 일렬로 늘어놓은 구조를 가지고 있다. 객체를 인덱스로 관리하기 때문에 객체를 저장하면 자동 인덱스가 부여되고 인덱스로 객체를 검색, 삭제할 수 있는 기능을 제공한다. List 컬렉션은 객체 자체를 저장하는 것이 아니라 다음 그림과 같이 객체의 번지를 참조한다. 동일한 객체를 중복 저장할 수 있는데, 이 경우 동일한 번지가 참조된다. null 도 저장이 가능한데, 이 경우 해당 인덱스는 객체를 참조하지 않는다.

 

List 컬렉션에는 ArrayList, Vecotor, LinkedList 등이 있는데,  다음 List 컬렉션에서 공통적으로 사용 가능한 List 인터페이스의 메소드들이다. 인덱스로 객체를 관리하기 때문에 인덱스를 매개값으로 갖는 메소드가 많다.

기능	메소드	설명
객체추가	boolean add(E e)	주어진 객체를 맨 끝으로 추가
	void add(int index, E element)	주어진 인덱스에 객체를 추가
	set(int index, E element)	주어진 인덱스에 저장된 객체를 주어진 객체로 바꿈
객체 검색	boolean contains(Object o)	주어진 객체가 저장되어 있는지 여부
	E get(int index)	주어진 인덱스에 저장된 객체를 리턴
	isEmpty()	컬렉션이 비어 있는지 조사
	int size()	저장되어 있는 전체 객체 수를 리턴
객체 삭제	void clear()	저장된 모든 객체를 삭제
	E remove(int index)	주어진 인덱스에 저장된 객체를 삭제
	boolean remove(Object o)	주어진 객체

앞의 표에서 메소드이 매개 변수 타입과 리턴 타입에 E라는 타입 파라미터가 있는데, 이것은 List 인터페이스가 제네릭 타입이기 때문이다.

구체적인 타입은 구현 객체를 생성할 때 결정된다. 객체 추가는 add() 메소드를 사용하고, 객체를 찾아올 때는 get() 메소드를 사용한다.

그리고 객체 삭제는 remove() 메소드를 사용한다. 다음은 List 컬렉션에 저장되는 구체적인 타입을 String 으로 정해놓고, 추가 , 삽입, 찾기 그리고 삭제하는 방법을 보여준다.

List<String> list =....;

list.add("홍길동"); //맨 끝에 객체 추가

list.add(1, "신용권");// 지정된 인덱스에 객체 삽입

String str =list.get(1); //인덱스로 객체 찾기

list.remove(0); //인덱스로 객체 찾기

list.remove("신용권"); //객체 삭제

만약 전체 객체를 대상으로 하나씩 반복해서 저장된 객체를 얻고 싶다면 다음과 같이 for 문을 사용할 수 있다.

List<String> list = ...;

for(int i =0; i<list.size(); i++){

 String str =list.get(i);

//i 인덱스에 저장된 String 객체를 가져옴

}

인덱스 번호가 필요 없다면 향상된 for문을 이용하는 것이 더욱 편리하다.

//String 객체를 하나씩 가져옴

for(String str : list){

}

 

15.2.1 ArrayList

 

ArrayList 는 List 인터페이스의 구현 클래스로, ArrayList에 객체를 추가하면 객체가 인덱스로 관리된다. 일반 배열과 ArrayList는 인덱스로 객체를 관리한다는 점에서는 유사하지만, 큰 차이점을 가지고 있다. 배열은 생성할 때 크기가 고정되고 사용 중에 크기를 변경할 수 없지만, ArrayList 는 저장 용량(capacity) 을 초과한 객체들이 들어오면 자동적으로 저장 용량(capacity) 이 늘어난다는 것이다. 다음 ArrayList 객체의 내부 구조를 보여준다.

ArrayList 를 생성하기 위해서는 저장할 객체 타입을 타입 파라미터로 표기하고 기본 생성자를 호출하면 된다. 예를 들어 String을 저장하는 ArrayList는 다음과 같이 생성할 수 있다.

List<String> list =new ArrayList<String)();

기본 생성자로 ArrayList 객체를 생성하면 내부에 10개의 객체를 저장할 수 있는 초기 용량(capacity) 을 가지게 된다. 저장되는 객체 수가 늘어나면 용량이 자동으로 증가하지만, 처음부터 용량을 크게 잡고 싶다면 용량의 크기를 매개값으로 받는 생성자를 이용하면 된다.

 

List<String> list =new ArrayList<String>(30); String 객체 30개를 저장할 수 있는 용량을 가짐

 

자바 4 이전까지는 타입 파라미터가 없었기 때문에 다음과 같이 ArrayList 객체를 생성하였다. 이렇게 생성된 ArrayList 는 모든 종류의 객체를 저장할 수 있다. 그 이유는 객체가 저장될 때 Object타입으로 변환되어 저장되기 때문이다.

List list =new ArrayList();

 

모든 종류의 객체를 저장할 수 있다는 장점은 있지만, 저장할 때 Object로 변환하고, 찾아올 때 원래 타입으로 변환해야 하므로 실행 성능에 좋지 못한 영향을 미친다. 일반적으로 컬렉션에는 단일 종류의 객체들만 저장된다. 그래서 자바 5부터 제네릭을 도입하여 ArrayList 객체를 생성할 때 타입 파라미터로 저장할 객체의 타입을 지정함으로써 불필요한 타입 변환을 하지 않도록 했다. 이후에 소개되는 모든 컬렉션 객체들도 마찬가지 이유로 타입 파라미터를 이용해서 저장할 객체의 타입을 지정할 수 있다. 다음 코드는 자바 4 이전관 자바 5 이후의 차이점을 잘 보여준다.

[자바 4 이전]

List list =new ArrayList(); //컬렉션 생성

list.add("홍길동"); //컬렉션에 객체를 추가

Object obj =list.get(0); //컬렉션에서 객체 검색

String name =(Stirng) obj ; // 타입 변환 후 홍길동을 얻을 수 있음

[자바5 이후]

list<String> list =new ArrayList<String>(); //컬렉션 생성

list.add("홍길동"); //컬렉션에 객체를 추가

String name =list.get(0); //컬렉션에서 객체 검색, 홍길동을 바로 얻음

 

ArrayList에 객체를 추가하면 인덱스 0부터 차례대로 저장된다. ArrayList에서 특정 인덱스의 객체를 제거하면 바로 뒤 인덱스부터 마지막 인덱스까지 모두 앞으로 1씩 당겨진다. 마찬가지로 특정 인덱스에 객체를 삽입하면 해당 인덱스부터 마지막 인덱스까지 모두 1씩 밀려난다. 

 

따라서 빈번한 객체 삭제와 삽입이 일어나는 곳에서는 ArrayList를 사용하는 것이 바람직하지 않다. 이런 경우라면 LinkedList를 사용하는 것이 좋다.

그러나 인덱스 검색이나, 맨 마지막에 객체를 추가하는 경우에는 ArrayList가 더 성능을 발휘한다. 다음 예제는 ArrayList에 String 객체를 추가, 검색,

삭제하는 방법을 보여준다.