자바 배열 사용법과 예제 코드

자바 배열의 기본 이해

자바에서 배열은 여러 개의 데이터를 하나의 변수로 관리할 수 있는 유용한 데이터 구조입니다. 각 배열은 동일한 데이터 유형의 요소들로 구성되어 있으며, 이러한 요소들은 순서대로 나열되어 있습니다. 배열을 사용하면 여러 변수를 개별적으로 선언하고 사용하는 것이 아니라, 하나의 배열 안에서 그룹화하여 사용할 수 있어 효율적입니다.

배열의 기본 구조

배열은 선언과 초기화 두 단계를 거칩니다. 배열을 선언할 때는 배열의 데이터 타입과 크기를 지정해야 하며, 초기화 과정을 통해 각 요소에 값을 할당할 수 있습니다. 예를 들어, 정수형 배열을 선언하고 초기화하는 방법은 다음과 같습니다:

int[] intArray = new int[5]; // 크기가 5인 정수형 배열 선언

이렇게 선언된 배열은 0에서 4까지의 인덱스를 가지며, 기본적으로 각 요소는 0으로 초기화됩니다.

배열 생성 및 초기화 방법

자바에서 배열을 생성할 때는 일반적으로 new 키워드를 사용합니다. 이때 배열 요소는 자동으로 기본값으로 초기화됩니다. 예를 들어, int 타입의 배열은 0으로, boolean 타입은 false로, String 타입은 null으로 초기화됩니다.

배열을 선언하면서 동시에 초기화할 수도 있습니다. 아래의 예제처럼 중괄호를 사용하여 직접 값을 설정하는 방법입니다:

int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5}; // 초기화된 배열

배열 요소 접근

배열의 개별 요소에 접근하려면 인덱스를 사용해야 합니다. 자바에서 배열의 인덱스는 0부터 시작하므로, 예를 들어 두 번째 요소에 접근하려면 numbers[1]와 같이 작성합니다. 또한, 배열의 크기를 확인하려면 length 속성을 사용하면 됩니다.

배열 요소 출력 예제

배열의 모든 요소를 출력하는 간단한 예를 살펴보겠습니다. 아래 예제는 배열을 생성하고, 반복문을 사용하여 각 요소를 출력하는 방법을 보여줍니다:

int[] arr = {10, 20, 30, 40, 50}; 
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
  System.out.println("arr[" + i + "] = " + arr[i]);
}

배열과 반복문

배열의 특성상, 반복문을 활용하여 요소를 탐색하고 조작하는 것이 유용합니다. 예를 들어, 배열의 크기를 알기 위해서는 arr.length를 사용할 수 있으며, 이를 통해 반복문을 쉽게 작성할 수 있습니다.

랜덤 숫자 배열 예제

배열을 활용하여 랜덤 숫자를 생성하고 저장하는 간단한 코드를 예로 들어보겠습니다. Random 클래스를 이용하여 1부터 10까지의 랜덤 숫자를 배열에 저장하는 과정입니다:

import java.util.Random;
public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Random rand = new Random();
    int[] randomNumbers = new int[5];
    for (int i = 0; i < randomNumbers.length; i++) {
      randomNumbers[i] = rand.nextInt(10) + 1; // 1에서 10까지의 랜덤 숫자
      System.out.println("randomNumbers[" + i + "] = " + randomNumbers[i]);
    }
  }
}

입력받은 값을 저장하는 배열

사용자로부터 입력받은 값을 배열에 저장할 수 있습니다. Scanner 클래스를 활용하면 사용자로부터 정수를 입력받아 배열에 저장하고, 이를 출력하는 기능을 간단하게 구현할 수 있습니다. 아래는 그 예시입니다:

import java.util.Scanner;
public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Scanner scanner = new Scanner(System.in);
    System.out.print("배열의 크기를 입력하세요: ");
    int size = scanner.nextInt();
    int[] userArray = new int[size];
    for (int i = 0; i < size; i++) {
      System.out.print("userArray[" + i + "] = ");
      userArray[i] = scanner.nextInt();
    }
    System.out.println("입력된 배열의 요소:");
    for (int num : userArray) {
      System.out.println(num);
    }
  }
}

배열의 유용한 기능

자바에서는 Arrays 클래스를 통해 배열을 다루는 여러 기능을 제공합니다. 예를 들어, 배열의 정렬, 검색 등의 기능을 손쉽게 사용할 수 있습니다. 배열을 정렬하고 출력하는 간단한 예시는 다음과 같습니다:

import java.util.Arrays;
public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    int[] values = {5, 3, 8, 1, 4};
    Arrays.sort(values); // 오름차순 정렬
    for (int value : values) {
      System.out.print(value + " ");
    }
  }
}

내림차순 정렬과 객체 배열 정렬

배열을 내림차순으로 정렬하기 위해서는 Collections.reverseOrder() 메소드를 사용할 수 있습니다. 또한, 객체 배열의 경우, 해당 객체가 Comparable 인터페이스를 구현해야 정렬이 가능합니다.

2차원 배열에 대한 이해

1차원 배열 외에도 자바에서는 2차원 배열을 구현할 수 있습니다. 2차원 배열은 행과 열로 구성된 매트릭스 형태를 가지며, 각 요소에 접근하기 위해 이중 반복문이 필요합니다. 예를 들어, 3행 4열의 배열을 생성하고 데이터를 초기화하는 방법은 다음과 같습니다:

int[][] twoDimArray = new int[3][4];
int value = 1;
for (int i = 0; i < 3; i++) {
  for (int j = 0; j < 4; j++) {
    twoDimArray[i][j] = value++;
  }
}

이와 같이 2차원 배열을 활용하여 다양한 데이터를 구조적으로 관리하고 처리할 수 있습니다.

결론

자바에서 배열은 데이터 처리의 핵심 도구로, 다양한 형식의 데이터 저장 및 접근을 용이하게 만들어줍니다. 배열의 기본적인 이해와 활용법을 통해 보다 효율적인 프로그래밍이 가능해지며, 이를 통해 다차원 배열 등 고급 개념으로 나아갈 수 있는 기초를 다지게 됩니다.

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