자바 ArrayList 사용법 & 예제 총정리

목차

1. ArrayList의 개념과 특징

2. ArrayList의 선언과 초기화 방법

3. ArrayList에 원소 추가, 삭제, 접근하는 방법

4. ArrayList의 크기 및 배열과의 차이점

5. ArrayList의 활용 예제 및 주의사항

1. ArrayList의 개념과 특징

ArrayList는 Java에서 제공하는 동적 배열 클래스입니다. 동적 배열이란, 크기가 자동으로 조절되는 배열을 말합니다. ArrayList는 배열과 달리 크기를 미리 지정할 필요 없이 원소를 추가하거나 삭제할 수 있습니다.

ArrayList의 특징은 다음과 같습니다:

• 크기의 제한이 없음: ArrayList는 동적 배열이기 때문에 원소의 개수에 상관없이 필요할 때마다 크기를 자동으로 조절할 수 있습니다.
• 인덱스 기반 접근: ArrayList는 각 원소에 인덱스를 할당하여 접근할 수 있습니다. 따라서 특정 위치에 있는 원소에 직접 접근이 가능합니다.
• 중복 원소 허용: ArrayList는 중복된 원소를 허용합니다. 따라서 동일한 값을 여러 번 저장할 수 있습니다.
• 순서 보장: ArrayList는 원소들을 추가한 순서대로 저장하여 순서가 보장됩니다.

ArrayList는 자바의 java.util 패키지에 포함되어 있으며, 제네릭을 사용하여 다양한 타입의 원소를 담을 수 있습니다.

2. ArrayList의 선언과 초기화 방법

ArrayList를 선언하고 초기화하는 방법은 다음과 같습니다.

1) 기본 선언 방법

ArrayList<자료형> 변수명 = new ArrayList<>();

위와 같이 ArrayList<자료형> 형태로 선언한 후, new ArrayList<>() 문법으로 초기화합니다. 자료형은 ArrayList에 저장할 원소의 타입을 지정합니다.

예시:

ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>();
ArrayList<String> names = new ArrayList<>();

2) 초기값을 가진 선언 방법

ArrayList<자료형> 변수명 = new ArrayList<>(초기값);

ArrayList를 선언하면서 초기값을 함께 지정할 수도 있습니다. 초기값은 ArrayList에 저장할 원소들을 의미합니다.

예시:

ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>(Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5));
ArrayList<String> names = new ArrayList<>(Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie"));

3) 다른 Collection을 기반으로 초기화 방법

ArrayList<자료형> 변수명 = new ArrayList<>(다른 Collection);

ArrayList를 다른 컬렉션(List, Set 등)을 기반으로 초기화할 수도 있습니다.

예시:

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>(list);

ArrayList의 선언과 초기화 방법은 다양하지만, 기본적으로는 제네릭을 활용하여 원소의 타입을 지정하고, new ArrayList<>() 문법으로 초기화하여 사용합니다.

3. ArrayList에 원소 추가, 삭제, 접근하는 방법

ArrayList에 원소를 추가, 삭제, 접근하는 방법은 다음과 같습니다.

1) 원소 추가

ArrayList.add(원소);

ArrayList에 원소를 추가하려면 add() 메소드를 사용합니다. add() 메소드는 ArrayList의 맨 뒤에 원소를 추가합니다.

예시:

ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>();
numbers.add(10);  // numbers = [10]
numbers.add(20);  // numbers = [10, 20]
numbers.add(30);  // numbers = [10, 20, 30]

2) 원소 삭제

ArrayList.remove(인덱스);

ArrayList에서 원소를 삭제하려면 remove() 메소드를 사용합니다. remove() 메소드는 지정된 인덱스에 해당하는 원소를 삭제하고, 그 뒤에 있는 원소들을 왼쪽으로 이동시킵니다.

예시:

ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>(Arrays.asList(10, 20, 30));
numbers.remove(1);  // numbers = [10, 30]

3) 원소 접근

ArrayList.get(인덱스);

ArrayList에서 특정 인덱스에 있는 원소에 접근하려면 get() 메소드를 사용합니다. get() 메소드는 지정된 인덱스에 해당하는 원소를 반환합니다.

예시:

ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>(Arrays.asList(10, 20, 30));
int num = numbers.get(1);  // num = 20

ArrayList에 원소를 추가하려면 add() 메소드를 사용하고, 삭제하려면 remove() 메소드를 사용합니다. 접근할 원소의 인덱스를 알고 있다면 get() 메소드를 사용하여 해당 원소에 접근할 수 있습니다.

4. ArrayList의 크기 및 배열과의 차이점

ArrayList는 동적으로 크기가 조정되는 가변 크기의 배열을 제공합니다. 배열과의 주요 차이점은 다음과 같습니다.

1) 크기 조정

• 배열은 정적으로 크기가 고정되어 있기 때문에 크기를 변경할 수 없습니다. 배열의 크기를 변경하려면 새로운 배열을 생성하고 이전 배열의 값을 복사해야 합니다.
• ArrayList는 동적으로 크기가 조정되기 때문에 원소를 추가하거나 삭제할 때 자동으로 크기를 조정합니다. 내부적으로 배열을 사용하지만, 크기가 동적으로 조정되어 사용자는 크기의 변화를 신경쓰지 않아도 됩니다.

2) 자료형

• 배열은 동일한 자료형의 원소만 저장할 수 있습니다. 즉, 배열은 정적인 타입을 가지고 있습니다.
• ArrayList는 제네릭을 사용하여 다양한 자료형의 원소를 저장할 수 있습니다. 즉, ArrayList는 동적으로 타입이 결정됩니다.

3) 자동 박싱 및 언박싱

• 배열은 원시 자료형(primitive types)과 객체 자료형(Object types)을 구분하여 저장합니다. 따라서 원시 자료형을 객체로 저장하기 위해서는 수동으로 박싱(boxing)과 언박싱(unboxing)을 해야 합니다.
• ArrayList는 모든 원소를 객체로 저장하므로, 원시 자료형을 객체로 변환하는 박싱과 반대로, 객체를 원시 자료형으로 변환하는 언박싱 작업을 자동으로 처리해줍니다.

ArrayList는 배열과 비교하여 크기가 동적으로 조정되고 다양한 자료형의 원소를 저장할 수 있는 장점이 있습니다. 이로 인해 배열보다 더 편리하게 사용할 수 있으며, 추가적인 메소드를 제공하여 원소를 쉽게 추가, 삭제, 수정할 수 있습니다.

5. ArrayList의 활용 예제 및 주의사항

ArrayList의 활용 예제

다음은 ArrayList의 활용 예제입니다.

import java.util.ArrayList;

public class ArrayListExample {
    public static void main(String[] args) {
        // ArrayList 생성
        ArrayList<String> students = new ArrayList<>();

        // 원소 추가
        students.add("Tom");
        students.add("Jerry");
        students.add("Alice");
        students.add("Bob");
        students.add("Emma");

        // 원소 접근
        System.out.println(students.get(2));  // Alice

        // 원소 수정
        students.set(1, "Mickey");
        System.out.println(students.get(1));  // Mickey

        // 원소 삭제
        students.remove(0);
        System.out.println(students);  // [Mickey, Alice, Bob, Emma]

        // ArrayList 크기
        int size = students.size();
        System.out.println(size);  // 4
    }
}

위 예제에서는 ArrayList를 활용하여 학생들의 이름을 저장하고 관리합니다. add() 메소드로 학생 이름을 추가하고, get() 메소드로 특정 위치에 있는 학생 이름에 접근합니다. 또한, set() 메소드로 학생 이름을 수정하고, remove() 메소드로 학생 이름을 삭제합니다. 마지막으로, size() 메소드로 ArrayList의 크기를 확인합니다.

ArrayList의 주의사항

ArrayList를 사용할 때 주의해야 할 몇 가지 사항이 있습니다.

1) 원소의 인덱스
ArrayList의 원소의 인덱스는 0부터 시작합니다. 따라서 첫 번째 원소를 접근할 때는 인덱스 0을 사용해야 합니다.

2) 메모리 사용량
ArrayList는 동적으로 크기가 조정되기 때문에 추가/삭제 작업이 빈번하게 발생할 경우, 메모리 사용량이 늘어날 수 있습니다. 따라서 대량의 데이터를 저장할 때는 ArrayList가 아닌 다른 자료구조를 고려해야 합니다.

3) 동기화
ArrayList는 스레드에 안전하지 않습니다. 여러 스레드에서 동시에 ArrayList를 수정하면 불일치(inconsistent)한 상태가 될 수 있습니다. 스레드에 안전한 동기화된 자료구조를 사용해야 할 경우, ArrayList 대신 Vector나 CopyOnWriteArrayList를 사용해야 합니다.

ArrayList를 사용할 때에는 인덱스의 시작 값, 메모리 사용량, 동기화 등을 주의해야 합니다. 이를 고려하여 ArrayList를 적절히 활용하면 편리하게 원소를 추가, 삭제, 접근할 수 있습니다.