[Java 기초] Java의 Collection

Collection 객체는 여러 원소들을 담을 수 있는 자료구조를 뜻한다.

 

자료구조의 유형

• Java에서의 자료구조 유형을 살펴보자.
  • List : 순서가 있는 목록
  • Set : 순서가 중요하지 않는 목록
  • Queue : FIFO
  • Map : Key & Value 형태로 되어 있는 목록
• 자료구조의 유형과 배열은 목록을 저장하는 개념으로는 동일하지만 큰 차이를 가지고 있다.
  • 배열 : 정적 메모리 할당
  • 자료구조 : 동적 메모리 할당

 

 

Collection의 Tree 구조

출처 : https://www.crocus.co.kr/1553

Java에서 Collection이란?

 

 

Collection 인터페이스의 종류

public interface Collection<E> extends Iterable<E> {
}

List 인터페이스

• 다른 Collection 인터페이스와는 다르게 배열처럼 순서가 있다는 것이다.
• ArrayList, LinkedList, Vector, Stack이 있다.
• ArrayList
  • JDK 1.2부터 제공되는 클래스로서, 내부적으로 배열을 이용하여 요소를 저장한다.
• LinkedList
  • JDK 1.2부터 제공되는 클래스로서, 내부적으로 연결 리스트를 이용하여 요소를 저장한다.
• Vector
  • JDK 1.0부터 제공되는 클래스로서, ArrayList와 같은 동작을 하나 thread safe한다는 차이가 있다.

 

Map 인터페이스

• Key와 Value로 구성되어 있는 형태로서, Key는 고유값이다.
• 값은 Map에 중복되어도 상관 없고, 데이터 추가 순서는 중요치 않다.
• HashMap, TreeMap이 있다.
• HashMap
  • 데이터를 저장하기 위해 해시 테이블을 사용하는 것이다.
  • 데이터를 저장할 때 저장하려는 요소 외 Key 값에 해당하는 객체를 지정한다.
• TreeMap
  • Map 인터페이스와 SortedMap인터페이스를 구현한 클래스로서, 정렬 기능이 지원되는 형태이다.
  • 정렬이 지원되여 데이터를 얻어오는 속도가 빠르다.
  • HashMap과 달리 오름차순으로 Key 값을 저장한다.

 

Set 인터페이스

• 요소의 저장순서를 고려하지 않고, 중복 저장을 허용하지 않는다.

• HashSet과 TreeSet이 있다.

• HashSet

  • JDK 1.2부터 제공되고, 해시 알고리즘을 사용하여 검색 속도가 매우 빠르다.

  • 아래 그림은 해시 알고리즘을 그림으로 간략히 표현한 것이다.

    

    출처 : https://github.com/imesung/JavaBasic/issues/new

  • HashSet 클래스는 내부적으로 HashMap 인스턴스를 이용하여 요소를 저장한다.

  • 요소의 저장순서를 고려하지 않는데, 순서를 원한다면 JDK 1.4부터 제공된 LinkedHashSet을 사용할 수 있다.

• TreeSet

  • 데이터가 정렬된 상태로 저장되는 이진 검색 트리의 형태로 요소를 저장한다.
  • 이진 검색 트리는 데이터를 추가하거나 제거하는 등의 기본 동작 시간이 매우 빠르다.
  • JDK 1.2부터 제공되는 TreeSet 클래스는 NavigableSet 인터페이스를 기존의 이진 검색 트리의 성능을 향상시킨 Red-Black tree로 구현한다.

 

 

Collection의 검색 속도

때에 따라서 속도의 차이는 다르게 나타난다.

1. 객체 안에 있는 임의의 데이터가 존재하는 지 확인할 때,
   • 해시 알고리즘을 통해 검색을 진행하므로 HashSet과 LinkedHashSet의 속도가 가장 빠르다.
2. 특정 데이터를 검색하여 가져올 때,
   • ArrayList의 get()를 통해 데이터를 가져올 때 속도가 가장 빠르다.

 

 

다음 포스팅에서 Collection 성능에 대해서 더 알아보자..