List 인터페이스

✒️ 2025-05-27 16:51 내용 수정

List 인터페이스

순서가 있는 데이터 집합이고,데이터 중복을 허용한다.

배열과 비슷하게 index로 객체를 관리하지만 배열과 다르게 크기 제한이 없고, 삽입, 삭제, 변경이 가능하다.
- 단순히 데이터를 삽입, 삭제할 때 사용한다.
클래스 객체의 필드를 저장하는 List를 만들 수 있다.
- 제너릭 사용의 이점!
- List<ClassName>를 사용하면 ClassName 내의 필드에도 접근할 수 있는 List 생성이 가능하다.
- List<ClassName>에 저장되는 건 Class 객체의 주소 정보다.
List 컬렉션 클래스로는 ArrayList<E>, LinkedList<E>, Vector<E>, Stack<E> 등이 있다.
- ArrayList와 LinkedList를 많이 사용한다.
- Vector는 호환성때문에 ArrayList를 사용하는 것이 좋다.

인터페이스 메서드

List 인터페이스 메서드	설명
`void add(E, e)`	데이터를 순서대로 추가함
`void add(int index, E e)`	데이터를 원하는 index 위치에 추가함
`void set(int index, E e)`	원하는 index 위치의 값을 변경
`boolean equals(Object o)`	리스트와 전달된 객체가 같은지 확인
`E get(int index)`	선택된 index 위치의 값을 반환
`void remove(int index)`	선택된 index 위치의 값을 제거
`void clear()`	모든 데이터 제거
`int size()`	저장된 데이터의 개수를 반환
`boolean contains(Object o)`	데이터 존재 여부 확인
`Object[] toArray()`	해당 리스트의 모든 요소를 Object 타입의 배열로 반환
`boolean isEmpty()`	해당 리스트가 비었는지 확인
`Iterator<E> iterator()`	해당 리스트의 반복자(iterator)를 반환
`void sort(Collections.naturalOrder)`	오름차순으로 정렬. 내부 파라미터에 따라 옵션이 다르다

List와 Array간 변환

1) List를 Array로 변환

for문을 사용해서 요소들을 하나씩 넣어주기

List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);

int[] arr = new int[2];

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
	arr[i] = list.get(i);
}

stream().mapToType().toArray()나 toArray(arrayType[])로 변환

List<Integer> list = new ArrayList<>();

int[] arr = list.streamintValue).toArray(;
int[] arr2 = list.toArray(new int[2]);

2) Array를 List로 변환

Arrays.asList() 메서드 사용

List<T> list = Arrays.asList(array);

Arrays.stream().collect() 메서드 사용

List<T> list = Arrays.stream(array).collect(Collectors.toList());

List 인터페이스 구현체(ArrayList와 LinkedList)

항목	ArrayList	LinkedList
기본 구조	동적 배열(Dynamic Array)	이중 연결 리스트(Doubly Linked List)
메모리 사용	연속된 메모리 공간을 사용하여 상대적으로 메모리 효율적	각 노드가 데이터와 포인터를 가지므로 메모리 사용량이 더 많음
인덱스 접근 속도	빠름 (`O(1)`)	느림 (`O(n)`)
중간 삽입/삭제 속도	느림 (`O(n)`) - 요소 이동 필요	빠름 (`O(1)` 앞쪽), 중간은 탐색 필요 (`O(n)`)
끝에 삽입/삭제 속도	빠름 (`O(1)`), 단, 배열 크기 초과 시 재할당 필요	빠름 (`O(1)`)
검색 성능	빠름 (`O(1)`) - 인덱스 기반 접근	느림 (`O(n)`) - 순차 탐색 필요
메서드 지원	`List` 인터페이스 구현	`List`, `Deque`, `Queue` 인터페이스 구현
활용 예시	데이터 저장 및 빈번한 조회가 필요한 경우	데이터의 빈번한 삽입/삭제가 필요한 경우
메모리 할당 방식	연속된 메모리 공간에 할당	비연속적인 메모리 공간에 할당
사용 시 주의점	중간 삽입/삭제 시 성능 저하 가능성	인덱스 기반 접근 시 성능 저하 가능성

1. ArrayList

ArryaList<E>는 배열을 이용하여 데이터를 저장한다.
배열과 다르게 데이터를 삽입/삭제할 때 공간이 늘거나 줄어든다.
요소의 중간 삽입/삭제 속도가 느리다.
- 시간 복잡도 : O(n)
사용할 때는 배열과 비슷하며, 메모리 사용도 LinkedList보다 적다.
데이터를 출력하거나 검색할 때 인덱스 기반의 빠른 접근 속도를 가진다.
- 시간 복잡도 : O(1)

List<T> 인스턴스이름 = new ArrayList<T>();

2. LinkedList

LinkedList<E>는 데이터와 다음 데이터의 주소를 가지는 노드(node) 객체가 연결되어 저장된다.
순서가 있는 구조이지만, 배열이 아니기 때문에 index가 없어 순차 탐색이 필요하기에 검색 속도가 느리다.
- 시간 복잡도 : O(n)
ArrayList에 비해 추가 속도는 느리지만, ArrayList보다 매우 빠른 중간 삽입/삭제가 가능하다.
- 데이터가 들어갈 위치 전후의 노드의 연결을 변경하기 때문에 중간 삽입/삭제가 빠르다.
- 시간 복잡도 : O(1)(앞), O(n) 중간
ArrayList처럼 List 인터페이스를 구현하므로 ArrayList 클래스와 사용할 수 있는 메서드가 거의 같다.

List<T> 인스턴스이름 = new LinkedList<T>();

Stack

Vector 클래스를 확장하여 스택의 동작을 제공하는 스택 자료 구조 클래스

Stack<T> 인스턴스이름 = new Stack<T>();

스택은 LIFO(Last-In-First_out) 방식으로 작동한다.
스레드에 안전하지 않으므로, 멀티스레드 환경에서 사용할 때 동기화에 조심해야 한다.
- java.util.concurrent.ConcurrentLinkedDeque 같은 자료 구조가 안전하다.

메서드	설명
`push(E item)`	스택의 꼭대기에 요소를 추가
`E pop()`	스택의 꼭대기에 있는 요소를 제거하고 반환
`peek()`	스택의 꼭대기에 있는 요소를 반환하되, 제거하지 않음
`boolean isEmpty() (Vector)`	스택이 비어있으면 true, 그렇지 않으면 false를 반환
`boolean empty() (Stack)`	스택이 비어있으면 true, 그렇지 않으면 false를 반환
`E search(Object o)`	스택에서 지정된 요소를 찾고, 해당 요소가 스택의 꼭대기로부터 얼마나 떨어져 있는지 반환
`void clear()`	스택 비우기
`boolean contains(Object o)`	스택에 o가 있는지 확인
`E elementAt(int index)`	스택의 인덱스 index 위치에 있는 요소를 반환
`E lastElement()`	스택의 마지막 위치의 요소를 반환
`int lastIndexOf(Object o)`	스택에 o의 인덱스들 중 마지막 인덱스 반환
`boolean remove(Object o)`	스택에 o를 제거
`E remove(int index)`	스택의 인덱스 index 위치의 요소를 제거
`Stream E stream()`	스택을 stream으로 변환
`void setSize(int newSize)`	스택의 크기를 newSize로 변경
`set(int index, T element)`	스택의 인덱스 index 위치의 요소를 element로 변환
`sort(Comparator c)`	Comparator c 방법으로 스택을 정렬
`Object toArray()`	스택을 Object 배열로 변환
`String toString()`	스택을 String으로 변환