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Collection Framework - List

Java Collection Framework 의 List 를 정리한다.

1. Collection Framework

우선, Collection Framework 가 무엇일까.
공식 문서 (https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/collections/overview.html)
에 따르면 다음과 같이 정의되어 있다.

컬렉션 프레임 워크는 컬렉션을 표현하고 조작하기위한 통합 아키텍처로, 구현 세부 사항과 독립적으로 컬렉션을 조작 할 수 있습니다.

컬렉션 프레임워크를 사용하면, 내부 구현을 몰라도 컬렉션을 일관된 방식으로 조작할 수 있다는 것을 알 수 있다.
그렇다면, 컬렉션이란 무엇일까 ? 공식 문서에 따르면,

컬렉션은 객체 그룹 (예 : 클래식 Vector 클래스)을 나타내는 객체입니다.

조금 더 구체적으로 정리하면, 컬렉션은 자료구조 (데이터 저장) 와 알고리즘 (데이터 연산) 을 클래스로 구현해 놓은 것이다.

2. Architecture

컬랙션 프레임워크의 인터페이스 구조는 아래와 같다.
List, Set, Queue 인터페이스가 Collection 인터페이스를 상속하고 있다.

각각의 인터페이스를 앞으로 정리할 예정이다.

2. List

위와 같이, List 인터페이스를 구현하는 구체 클래스로는 ArrayList 와 LinkedList 가 이 있다. 이 둘의 공통점은,

  1. 동일한 인스턴스의 중복 저장 허용
  2. 인스턴스 저장 순서 유지

그렇다면 이 둘의 차이점은 무엇일까 ?
가장 큰 차이는, 내부적으로 인스턴스를 저장하는 방식에 차이가 있다.
각각의 특징을 파악하며 이해해보자.

3. ArrayList

ArrayList 는 내부적으로 배열을 이용해서 인스턴스의 참조 값을 저장한다.
ArrayList 의 add 연산을 보면, 아래와 같이 size+1 인덱스에 저장하는 것을 알 수 있다.

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public boolean add(E e) {
    ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
    elementData[size++] = e;
    return true;
}

이러한 특징을 기반으로 장단점을 다음과 같이 정리할 수 있다.

  1. 장점
    데이터의 참조가 용이해서 빠른 참조 가능 : 배열 기반이기 때문에 인덱스 값을 알면 바로 접근이 가능하기 때문.

  2. 단점
    저장소 용량을 늘리는 과정이 복잡 : 배열은 한 번 생성되면 길이를 변경시킬 수 없어서, 용량을 늘리면 배열 인스턴스를 생성해야하고 기존 데이터를 복사해야하기 때문.
    데이터 삭제 연산 과정이 복잡 : 특정 위치의 데이터를 지울 때, 그 뒤에 저장된 데이터들을 한 칸씩 앞으로 이동해야하기 때문.

4. LinkedList

LinkedList 는 위와 같이 노드 간에 서로 연결하는 방식으로 데이터를 저장한다.
LinkedList 의 add 연산을 보면, 마지막 노드에 새로운 노드를 연결하는 것을 알 수 있다.

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public boolean add(E e) {
    linkLast(e);
    return true;
}
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void linkLast(E e) {
    final Node<E> l = last;
    final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
    last = newNode;
    if (l == null)
        first = newNode;
    else
        l.next = newNode;
    size++;
    modCount++;
}

이러한 특징을 기반으로 장단점을 다음과 같이 정리할 수 있다.

  1. 장점
    저장소 용량을 늘리는 과정이 간단
    데이터 삭제 연산 과정이 간단

  2. 단점
    데이터 참조가 불편 : 연결되어 있는 노드들을 순회해야하기 때문

난 정말 JAVA 를 공부한적이 없다구요 <윤성우>

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