[Java] 배열(array)

 배열(array)은 같은 타입의 변수들을 하나의 묶음으로 묶은 자료 구조이다. 배열을 구성하는 각각의 값을 배열 요소(element)라고 하며, 배열에서의 위치를 가리키는 숫자는 인덱스(index)라고 한다.

 

 Java에서 인덱스는 0부터 시작한다.

ex) [ 1 ,2, 3, 4 ] 이면 0번째 인덱스는 1이고 2번째 인덱스는 3이다.

 

 배열은 같은 종류의 데이터를 많이 다뤄야 하는 경우에 사용할 수 있는 기본적인 자료 구조이며, 선언되는 형식에 따라 1차원 배열, 2차원 배열 또는 그 이상의 다차원 배열로도 선언할 수 있다. 참고로, 2차원 이상의 배열을 다차원 배열이라고 한다.

 

 

 

 

1차원 배열의 선언과 초기화

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 1차원 배열은 가장 기본적인 배열로 다음과 같이 타입 뒤에 대괄호를 붙여서 선언하고 초기화할 수 있다.

 

int[] example;	// 배열을 가리킬 참조 변수 example을 선언
example = new int[10];	/* 총 10개의 int형 값을 저장할 수 있는 배열 생성
						   배열의 모든 요소는 int형의 기본값인 0으로 초기화 되어있다.
                           대입 연산자(=)에 의해 생성된 배열 첫 번째 요소의 주소값이 참조 변수 example에 할당된다. */

 

 자바에서 배열은 참조 타입에 해당된다. 이는 int형이나 double형과 같은 기본 타입의 경우, 기본 타입의 값을 저장할 변수를 선언하는 시점에 얼마 만큼의 메모리 공간을 확보해야 하는지 컴퓨터가 알 수 있다. 하지만 참조 타입으로 선언할 경우, 배열을 선언하는 시점에 배열이 몇 개의 요소를 가질지 컴퓨터가 알 수 없기 때문에 이후에 생성될 배열의 주소값을 담을 메모리 공간만이 확보된다. 그리고 배열이 생성되고 난 다음에 배열의 시작 주소값이 참조 변수에 할당된다.

 

 위 코드로 생성한 배열의 요소는 모두 int형의 기본값인 0으로 초기화 되어져있는 상태이다. 여기에 실제 값을 넣어서 초기화하려면 아래와 같이 하면 된다.

 

int[] example = new int[] {1, 2, 4, 8, 16, ..., 1000}

// 선언과 초기화를 하나의 문장으로도 할 때에 한해서 new int[]를 생략할 수 있다.
int[] example = {1, 2, 4, 8, 16, ..., 1000}

 

 이렇게 하면 참조 변수 example이 선언되고 배열이 생성되어 중괄호 내의 값으로 배열 요소들이 초기화 된다. 생성된 배열의 첫 번째 요소의 주소값이 참조 변수 example에 할당된다.

 

 

 

 

값 접근하기

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 배열 내 특정 요소에 할당되어져 있는 값에 접근하려면 인덱스를 활용하면 된다.

 

int[] example = {1, 2, 4, 8, 16, ..., 1000}

// 참조 변수가 가진 배열에서 세 번째 값에 접근한다면
example[2] // 여기서 인덱스는 0부터 시작하므로 세 번째 값에 접근하기 위해서 2를 사용

 

 

 

 

배열의 길이

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 배열이 가진 요소의 개수를 배열의 길이 또는 크기라고 한다. 배열의 길이는 .length를 이용해서 얻을 수 있다.

 

int[] example = new int[10];

System.out.println(example.length); // 10

 

 여기서 인덱스는 0부터 시작하므로, 배열의 길이가 10이라면 배열 마지막 요소의 인덱스는 9가 된다.

 

 

 

 

2차원 배열의 선언과 초기화

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 2차원 배열을 선언하고 초기화하는 방법은 1차원 배열과 유사하다.

 

int [][] example;
example = new int[10][3];

// int [][] example = new int[10][3]; 이렇게 한 줄로 표현도 가능하다.

 

 위 코드가 실행되면 다음과 같은 2차원 배열이 만들어진다.

 

{
	{0, 0, 0},
	{0, 0, 0},
	{0, 0, 0},
    
    ...
    
	{0, 0, 0}
}

/* 이 2차원 배열의 내부 배열은 int형의 기본값인 0을 3개씩 저장하고 있으며,
   외부 배열은 내부 배열 {0, 0, 0} 10개를 저장하고 있다.
   즉, 내부 배열은 3개의 0을 요소로 갖지만 외부 배열의 각 요소는 내부 배열의 주소값을 저장하고 있다. */

 

 값을 넣어 초기화를 하는 경우에는 1차원 배열과 같은 맥락으로 내부 배열의 중괄호 안에 값을 입력하면 된다.

 

 

 

 

가변 배열

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 2차원 이상의 다차원 배열에서는 마지막 차수에 해당하는 배열의 길이를 고정하지 않아도 되며, 이러한 배열을 가변 배열이라고 한다.

 

 가변 배열은 다음과 같이 선언하고 초기화할 수 있다.

 

int[][] example = new int[5][];

System.out.println("Arrays.toString(example) = " + Arrays.toString(example));
// Arrays.toString(example) = [null, null, null, null, null]

 

 위 코드의 new int[5][] 에서 외부 배열의 크기는 5로 지정했지만 마지막 차수에 해당하는 내부 배열에는 크기를 정하지 않앗다. 이처럼 마지막 차수에 해당하는 배열의 크기를 지정하지 않으면 가변 배열이 생성된다.

 

 내부 배열을 생성하려면 new int[]를 사용해서 외부 배열의 각 요소에 할당해주면 된다.

 

int[][] example = new int[5][];

example[0] = new int[5];
example[1] = new int[6];
example[2] = new int[7];
example[3] = new int[8];  
example[4] = new int[9];

System.out.println("Arrays.toString(example[0]) = " + Arrays.toString(example[0]));
System.out.println("Arrays.toString(example[1]) = " + Arrays.toString(example[1]));
System.out.println("Arrays.toString(example[2]) = " + Arrays.toString(example[2]));
System.out.println("Arrays.toString(example[3]) = " + Arrays.toString(example[3]));
System.out.println("Arrays.toString(example[4]) = " + Arrays.toString(example[4]));



// 결과
// Arrays.toString(example[0]) = [0, 0, 0, 0, 0]
// Arrays.toString(example[1]) = [0, 0, 0, 0, 0, 0]
// Arrays.toString(example[2]) = [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
// Arrays.toString(example[3]) = [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
// Arrays.toString(example[4]) = [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]