컬렉션이란 많은 데이터를 처리하기 위해 사용하는 특수 객체들로, 배열과 비슷한 성격을 가지고 있지만 많은 유용한 기능들을 가지고 있다.

◆ 컬렉션 ( Collections )

테이터(객체)를 관리(저장, 검색, 조작 등)를 목적으로 설계된 객체들.
=> 배열의 크기 제한의 단점을 보완

▶ 컬렉션객체 생성

컬렉션 객체는 일반 객체의 생성과 조금 다른 방식으로 제네릭이라는 조건이 더 필요하다.
저장하고자 하는 자료형을 미리 <>안에 명시해 주어야 한다.

ArrayList<String> ar = new ArrayList<String>();

◆ Collection 계열

Collection은 크게 Set / List / Queue / Map 계열로 나눠진다.

▶ Set 계열

TreeSet, LinkedHashSet …

▶ List 계열

Vector, ArrayList, Stack, LinkedList …

▶ Queue 계열

PriorityQueue, LinkedList …

▶ 그리고 Map 계열

HashMap, LinkdeHashMap, TreeMap…

◆ 컬렉션객체의 공통 메서드

객체 저장은 collection 계열에 따라서 성공 또는 실패 할 수 있음.
(같은 객체를 저장할 때, set타입은 실패 할 수도 있다. - 중복을 허용하지 않기 때문에)

Collection은 기본적으로 객체만 관리하기 때문에 일반데이터는 저장할 수 없지만, 일반 데이터는 Autoboxing되기 때문에 Wrapper객체로 저장이 가능하다.

▶ 컬렉션의 공통 메서드 (Map은 일부 제외)

• int size()

  컬렉션객체에 저장되어있는 객체의 개수를 반환

• boolean isEmpty()

  현재 컬렉션이 비이었는지 여부를 반환

• boolean contains(Object o)

  특정 객체를 가지고 있는지 여부를 반환

• boolean add(Object o)

  객체 저장 후 성공여부 반환 ( 객체 저장 )

• boolean remove(Object)

  특정객체를 삭제 후 성공여부 반환 ( 객체 제거 )

• Iterator iterator()

  탐색객체 반환

• boolean containsAll(Collection)

  매개변수 컬렉션객체가 가지고 있는 객체들을 모두 가지고 있는지 반환

• boolean addAll(Collection)

  매개변수 컬렉션객체가 가지고 있는 객체 모두를 저장 (하나라도 저장되면 true)

• boolean removeAll(Collection)

  매개변수 컬렉션객체가 가지고 있는 객체들과 중복되는 객체들을 모두 제거.

• boolean retainAll(collection)

  매개변수 컬렉션 객체와 중복되는 객체들만 남기고 모두 제거.

• void clear()

  컬렉션 초기화

• toArray()

  Object[] 배열로 반환

Map계열을 제외한 컬렉션 간에는 변환 캐스팅이 가능하다.
컬렉션의 toString()은 관리중인 객체들의 toString()을 모아서 출력

◆ Traversing Collection-컬렉션 순회
( 컬렉션 객체 접근 )

컬렉션 객체를 순회하는 방법으로는 크게 4가지가 있다.

1. toArray를 이용해 배열로 접근.

컬렉션객체.toArray()

를 호출하게 되면 Object[]형태의 배열이 반환되기 때문에 for문을 이용하여 인덱스로 접근이 가능하다.

public static void main(String[] args) {
	ArrayList<String> arlist = new ArrayList<String>(); // ArrayList객체 생성
	arlist.add("하나"); 
	arlist.add("둘");
	arlist.add("셋");
	Object[] ar = arlist.toArray(); // 배열객체로 반환
	for(int i=0; i<ar.length; i++) {
		System.out.println(ar[i]);
	}
}

2. Iterator 객체를 이용해 접근

컬렉션 변수.iterator()를 이용하면 객체의 순회를 도와주는 객체인 Iterator객체를 반환해준다. 해당 객체의 메서드로 순차적 접근이 가능하다.

• 생성

  Iterator it = (컬렉션변수).iterator();

• it.hasNext()

  다음 접근 할 수 있는 (뽑을) 객체가 있는지 여부를 boolean반환

• it.next()

  저장 객체를 Object형으로 반환
  ( hasNext()를 해 주어야 컬렉션 접근이 가능하기 때문에, 데이터가 하나만 있더라도 next()로 객체를 뽑아내기 전 hasNext()를 먼저 호출해야 한다. )

HashSet set = new HashSet();
Iterator it = set.iterator(); // Iterator객체 반환
while(it.hashNext()){ // 다음 객체로 이동
    Object o = it.next(); // 객체반환
    System.out.println(o);
}

3. for-each 를 이용해 접근

ArrayList<String> array = new ArrayList();
    for( String s : array ){
        System.out.println(s);
    }

4. stream().forEach

컬렉션변수.stream().forEach(a) 자주 쓰이지 않는 듯..

◆ Set계열 컬렉션

다른 컬렉션과 다르게 Set은 중복되는 Elements(객체)를 저장하지 않는 컬렉션이다.
동일객체 ?
(혹은 동일 된다고 판단되는 객체 - String및 Wrapper객체는 데이터가 같으면 같다고 판단.)

▶ 자주 쓰이는 Set계열의 객체

• HashSet

  속도는 제일 빠름, 순서는 보장받지 못함 ( 순서 예측 불가 )

• LinkedHashSet

  HashSet다음으로 빠름, 순서 보장을 받음 ( 저장된 순서 )

• TreeSet

  객체가 가지고 있는 value기반의 정렬된 형태로 저장할 수 있음. ( 정렬 )

▶ Set계열 컬렉션의 동일객체 판단.

• HashSet과 LinkedHashSet

  저장할 객체의 hashCode()를 호출하여 비교한 후 같은 값일 때 다시 equals()를 호출하여 비교하여 동일객체를 판단한다.
  ( hashCode()는 int값을 리턴 하기 때문에 보통 매개변수들을 이용한 공식을 이용 )

• TreeSet

  compareTo()의 값이 0을 리턴 할 때 동일 객체로 판단한다. (크면 양수, 작으면 음수)
  => 따라서, 직접 만든 커스텀 객체를 TreeSet에 저장하여 쓰려면,
  implements Comparable<>을 구현하고, compareTo()메서드를 오버라이드 해야 한다.
  ( TreeSet은 데이터를 정렬하기 때문에 implements Comparable<>가 구현되어 있지 않은 객체는 사용자체를 할 수 없다.)
  
  

HashSet, LinkedHashSet -> hashCode(), equals()
TreeSet -> implements Comparable<해당클래스>, compareTo()

◆ List계열

List 계열은 index가 있는 컬렉션으로, Set계열과 달리 중복 객체를 저장하고, 인덱스를 통한 접근이 가능하다.
또한 List계열 전용의 Iterator객체가 추가적으로 있고, List의 일부분 추출이 가능하다.

▶ List계열 컬렉션 객체

• Vector

  (오브젝트)배열기반 동기화 처리가 되어있기 때문에 느림– ArrayList의 구 버전

• ArrayList

  (오브젝트)배열기반 - 보통의 경우 가장 성능이 좋음.
  => 인덱스 수정이 자주 일어나는 경우 느림

• LinkedList

  객체 간 연결을 통해 배열처럼 구현 - 특정 상황에서 성능이 가장 좋음.
  => 인덱스 수정이 자주 일어나는 경우에는 ArrayList보다 빠를 수 있음
  => 동기화 처리는 Vector만 되어있고, 동기화 처리가 되어있는 객체는 무겁다.
  => 동기화(synchronized)는 멀티 쓰레드 상황에서만 볼 수 있음.

▶ List계열의 인덱스를 이용한 메서드

• add(int idx, E e)

  특정 인덱스에 객체 삽입

• set(int idx, E e)

  특정 인덱스에 있는 객체 수정

• remove(int idx)

  특정 인덱스의 객체 제거
  => 제거된 인덱스 위치는 다른 객체들로 채워지기 때문에 객체들의 인덱스가 바뀔 수 있다

• get(int idx)

  특정 인덱스에 있는 객체 반환 ( 리스트를 변경하지 않음 )

• addAll(int idx,E e)

  특정 인덱스에 객체 모두 삽입

• indexOf(E e)

  매개변수로 들어온 객체가 있는 인덱스 반환 ( 없으면 –1 )

• lastIndexOf(E e)

  List는 중복 값을 허용하기 때문에 뒤에서부터 찾기도 가능.

• subList(int idx, int idx)

  서브 리스트 컬렉션으로 반환 ( idx <= <idx )
  

※ subList와 원본 List는 연결되어 있기 때문에 서브리스트를 변경할 시 원본 또한 변경된다. 또한 원본의 인덱스를 삭제할 시 서브리스트가 꼬이기 때문에 사용할 수 없다.
( 단, 서브리스트에서의 삭제는 가능하다. => 원본데이터도 삭제됨 )
=> 즉, 서브리스트는 원본데이터의 일부분을 잠시 빌려 쓰는 것.

▶ ListIterator (List용 Iterator)

Iterator객체의 메서드도 사용 가능하고, 추가된 메서드도 있다.
( 자주 사용하지는 않는다. )

• 생성

  ListIterator<> it = 컬렉션변수.listIterator()

• hasPrevious()

  이전 객체가 있는지 반환

• previous()

  이전 객체 반환

• nextIndex()

  다음 인덱스 반환

• previousIndex()

  이전 인덱스 반환

▶ List계열은 인덱스가 있기 때문에 for문으로 접근이 가능하다.

for(int idx=0; idx<컬렉션변수.size(); idx++) 
{ 컬렉션변수.get(idx); }

▶ List계열은 동일 객체도 저장하지만, indexOf()등의 객체를 반환하기 위해서 HashCode(), equals()로 동일 객체 판단하여 반환한다.

◆ Queue계열

큐는 기본적으로 선입선출(FIFO : First In First Out)이기 때문에 기본 컬렉션 기능 외에, 넣은 순서대로 차례대로 데이터를 뽑아다 쓸 수 있는 기능이 구현되어 있음.
(중복 저장은 허용, Queue계열은 자주 사용되지 않는다.)

• 생성

  Queue q1 = new ArrayDeque<>();

• E element() / E peek()

  가장 오래된 객체 뽑기

• boolean offer(E e) / boolean add(E e)

  큐에 객체 추가

• E poll() / E remove()

  가장 오래된 객체 제거, 제거할 객체가 없을 때 null을 반환하고, remove는 오류발생!

▶ 데큐(Deque)

양방향으로 접근할 수 있음.

• 생성

  Deque dq = new ArrayDeque<>();

• insert

  addFirst(), offerFirst(), addLast(), offerLast()

• examine

  getFirst(), peekFirst(), getLast(), peekLast()

• remove

  removeFirst(), pollFirst(), removeLast(), pollLast()

◆ Map 계열

Map은 키와 벨류 값을 같이 저장하는 형태로, List, Set, Queue와는 사용하는 방법 자체가 다름
( 저장할 밸류에 킷값을 설정해 넘겨야 함( value값을 키를 통해 제어 할 수 있음.) )

▶ Map 종류

• HashMap / LinkedHashMap / TreeMap

  키의 값은 Set으로 관리되기 때문에, 킷값은 중복을 허용하지 않는다. 중복 저장을 시도할 경우 덮어씌우기가 된다.
  ( HashMap일 경우 킷값은 HashSet으로 관리 됨 – 비슷한 형태끼리.. )

▶ 특수 Map으로 Properties라는 객체도 있다.

Properties는 Map<String,String> 형태로 되어있는 Map계열의 객체이지만,
setProperty(String, String),getProperty(String, String)메서드를 사용하기 위해 쓰인다.
getProperty(키,디폴트) - 키가 없을 경우 디폴트 값이 출력되도록 하는 메서드

▶ Map 계열 기본 메서드

• put(Key k, Value v)

  객체에 키를 물려서 저장
  => 중복 value값은 허용되지만, 중복 키는 허용되지 않는다.
  ( 중복 키를 저장하게 되면 밸류 값이 수정된다. 따라서 수정용으로도 사용 )

• get(Key k)

  키에 물려있는 객체를 반환 ( 없으면 null 반환 )

• remove(Key k)

  키에 물려있는 객체와 키를 제거
  => 지워지는 객체가 있으면 객체 반환, 아니면 null반환

• containsKey(Key k)

  해당 키가 존재하는지 boolean리턴

• containsValue

  해당 value값이 존재하는지 boolean리턴

• size()

  Map에 저장되어있는 객체 개수

• isEmpty()

  Map이 비어있는지 boolean리턴

• putAll(Map m)

  다른 맵에 있는 값들을 전부 옮김 ( 맵 끼리만 가능 )

• clear()

  전부삭제
  => Map은 제너릭을 설정할 때, 형태 <K, V>를 모두 다 설정해야 함
  => putAll()도 중복키가 있을 시에는 value값이 수정될 수 있다.

▶ Map컬렉션 반환

• Set key = Map변수.keySet();

  해당 Map의 키를 Set컬렉션 형태로 반환

• Collection value = Map변수.values();

  해당 Map의 value값들을 Collection객체로 반환
  ( Collection은 최상위 오브젝트기 때문에 아무 Map계열을 제외한 컬렉션으로 변환 가능 )

• Set<Entry<Character, Integer» entry = Map변수.entrySet();

  키와 벨류를 한 쌍의 Entry<K,V>객체를 제네릭으로 하는 Set객체로 반환

▶ Map 순회

: ketSet()메서드를 이용하여 키를 뽑아내어 for-each문으로 getValue() 나 getKey()를 사용할 수 있음

HashMap<String, Integer> hash = new HashMap<String, Integer>();
hash.put("하나", 1);
hash.put("둘", 2);
hash.put("셋", 3);
for(String s : hash.keySet()) {
	System.out.println("키: " + s);
	System.out.println("벨류: " + hash.get(s));
}

특정한 키로 밸류들을 여러 개 저장하고 싶을 때는 제너릭에 컬렉션을 셋팅 하면 된다.
ex) <String, List>