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List로 컬렉션 확장하기

2021년 9월 14일9 min read

List 인터페이스 살펴보기

List 인터페이스는 일반 컬렉션에 두 가지 새로운 기능을 추가했습니다.

  • 목록의 요소를 반복하는 순서는 항상 동일하며, 이 목록에 요소가 추가된 순서를 따릅니다.
  • 목록의 요소에는 색인이 있습니다.

 

List 인터페이스 구현 선택하기

컬렉션 프레임워크에는 Collection 인터페이스가 특별히 구현되어 있지 않지만(하위 인터페이스의 구현에 의존함), List 인터페이스에는 ArrayList와 LinkedList 두 가지가 있습니다. 짐작할 수 있듯이 첫 번째는 내부 배열을 기반으로 하고 두 번째는 이중 링크된 목록을 기반으로 합니다.

이 구현 중 어느 것이 다른 구현보다 낫나요? 어느 것을 선택해야 할지 잘 모르겠다면 아마도 ArrayList를 선택하는 것이 가장 좋을 것입니다.

60년대에 컴퓨팅이 발명되었을 때 LinkedList에 대해 사실이었던 것은 더 이상 유지되지 않으며, 삽입 및 삭제 작업에서 배열을 능가하는 LinkedList의 성능은 최신 하드웨어, CPU 캐시 및 포인터 추격으로 인해 크게 감소했습니다. ArrayList의 요소를 반복하는 것이 LinkedList의 요소를 반복하는 것보다 훨씬 빠르며, 이는 주로 포인터 추격과 CPU 캐시 미스 때문이죠.

LinkedList가 배열보다 빠른 경우가 여전히 있습니다. 이중-LinkedList는 ArrayList보다 첫 번째와 마지막 요소에 더 빠르게 액세스할 수 있습니다. 이것이 LinkedList가 ArrayList보다 나은 주요 사용 사례입니다. 따라서 애플리케이션에 후입선출(LIFO, 이 튜토리얼의 뒷부분에서 다룹니다) 스택이나 선입선출(FIFO, 나중에 다룹니다) 대기 큐가 필요한 경우 연결된 목록을 선택하는 것이 최선의 선택일 수 있습니다.

반면에 목록의 요소를 반복하거나 인덱스에 따라 무작위로 액세스하려는 경우 ArrayList를 사용하는 것이 가장 좋습니다.

 

색인을 사용하여 요소에 액세스하기

List 인터페이스는 인덱스를 처리하는 여러 메서드를 Collection 인터페이스에 제공합니다.

단일 객체에 액세스하기

  • add(index, element): 주어진 객체를 index에 삽입하고, 남은 요소가 있으면 인덱스를 조정합니다.
  • get(index): 주어진 index에 있는 객체를 반환합니다.
  • set(index, element): 주어진 인덱스의 요소를 새 요소로 바꿉니다.
  • remove(index): 주어진 index에서 요소를 제거하여 나머지 요소의 인덱스를 조정합니다.

이 메서드 호출은 유효한 인덱스에 대해서만 작동합니다. 지정된 인덱스가 유효하지 않으면 IndexOutOfBoundsException 예외가 발생합니다.

객체의 Index 찾기

indexOf(element) 및 lastIndexOf(element) 메서드는 목록에서 지정된 요소의 색인을 반환하거나 요소를 찾을 수 없는 경우 -1을 반환합니다.

subList 가져오기

subList(start, end)는 start와 end - 1 사이의 요소로 구성된 List를 반환합니다. 인덱스가 유효하지 않은 경우 IndexOutOfBoundsException 예외가 발생합니다.

반환된 List는 메인 List의 보기라는 점에 유의하세요. 따라서 subList에 대한 모든 수정 작업은 메인 List에 반영되며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

예를 들어 다음과 같은 패턴으로 목록 콘텐츠의 일부를 지울 수 있습니다:

List<String> strings = new ArrayList<>(List.of("0", "1", "2", "3", "4", "5"));
System.out.println(strings);
strings.subList(2, 5).clear();
System.out.println(strings);

이 코드를 실행하면 다음과 같은 결과가 나타납니다:

[0, 1, 2, 3, 4, 5]
[0, 1, 5]

컬렉션 삽입하기

이 목록의 마지막 패턴은 주어진 인덱스에 컬렉션을 삽입하는 것입니다: addAll(int index, Collection collection).

 

List의 요소 정렬하기

목록은 요소를 알려진 순서대로 유지합니다. 이것이 일반 컬렉션과의 주요 차이점입니다. 따라서 목록의 요소를 정렬하는 것이 합리적입니다. 이것이 바로 JDK 8의 sort() 메서드가 List 인터페이스에 추가된 이유입니다.

Java SE 7 이전 버전에서는 Collections.sort()를 호출하여 List의 요소를 정렬하고 필요한 경우 비교기와 함께 목록을 인수로 전달할 수 있습니다.

Java SE 8부터는 목록에서 직접 sort()를 호출하고 비교기를 인수로 전달할 수 있습니다. 인수를 받지 않는 이 메서드에는 오버로드가 없습니다. 널 비교기로 호출하면 List의 요소가 Comparable을 구현한다고 가정하고, 그렇지 않은 경우 ClassCastException을 반환합니다.

메서드 호출이 인수를 무효화하는 것이 마음에 들지 않는다면(그리고 맞습니다!), [Comparator.naturalOrder()](https://docs.oracle.com/en/java/javase/22/docs/api/java.base/java/util/Comparator.html#naturalOrder()로 호출하여 동일한 결과를 얻을 수 있습니다.

 

List의 요소 반복하기

List 인터페이스는 ListIterator를 사용하여 요소를 반복할 수 있는 또 다른 방법을 제공합니다. 이러한 이터레이터는 listIterator()를 호출하여 얻을 수 있습니다. 이 메서드는 인자 없이 호출하거나 정수 인덱스를 전달할 수 있습니다. 이 경우 이 인덱스에서 반복이 시작됩니다.

ListIterator 인터페이스는 이미 알고 있는 일반 Iterator를 확장한 것입니다. 여기에는 몇 가지 메서드가 추가됩니다.

이 set() 메서드가 실제로 작동하는 모습을 살펴봅시다:

List<String> numbers = Arrays.asList("one", "two", "three");
for (ListIterator<String> iterator = numbers.listIterator(); iterator.hasNext();) {
    String nextElement = iterator.next();
    if (Objects.equals(nextElement, "two")) {
        iterator.set("2");
    }
}
System.out.println("numbers = " + numbers);

이 코드를 실행하면 다음과 같은 결과가 표시됩니다:

numbers = [one, 2, three]

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