java 1차원, 2차원 배열 : 간단한 예제를 보고 배워봅시다.

 Java에서 배열은 어떻게 쓸까요? C언어에서의 배열과 똑같습니다. 다만, 자바에서는 배열이 실제로 객체이기 때문에, Heap 영역에 생성이 된다는 것 정도의 차이밖에 없어요. 그리고 크기가 고정되어요. 즉, 고정 힙 배열, fixed heap array 정도로 생각하면 좋겠습니다.

 

 

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 예제 프로그램 1을 봅시다.

 

 

 일단, 우리는, 크기가 2인 int형 배열 arr을 선언하려고 합니다. 그러면, int arr[] = new int[2]; 이렇게 선언할 수 있어요. int형을 저장할 수 있는 2개의 공간을 할당한다는 건데요. 일단 6번째 줄까지 수행이 되면, 메모리에 다음과 같이 저장이 됩니다.

 

 arr이 int형을 2개 저장할 수 있는 공간을 가리키고 있어요. arr은 스택에, 실제로 real int를 2개 저장할 수 있는 공간은 힙에 할당이 될 거에요. 그리고 7번째 줄에 arr[0] = 1, arr[1] = 2 문장을 수행하는데요. 그것이 수행된 이후에는 다음과 같이 변할 겁니다.

 

 

 그러면, 우리는 arr[0], arr[1]. 이런 식으로 접근할 수 있어요. 배열의 전체 원소를 순회를 어떻게 할 수 있을까요? 배열 객체에는 length라는 필드가 있습니다. 이것은 배열이 원소를 몇 개 가지고 있는지를 나타내는 것인데요.

 

 

 arr.length의 값은 2입니다. 즉, 8번째 줄의 for문의 의미는 arr의 크기만큼 돌라는 겁니다. 9번째에서 arr[i]를 출력하라고 되어 있는데요. 보시면 arr[0]은 2, arr[1]이 3입니다. 따라서, 결과 값으로 2와 3이 출력됩니다. 어떠한 배열 객체의 원소 갯수는 length 필드로 접근할 수 있다는 점은 알아두시면 좋을 듯 싶네요.

 

 

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 그러면 n차원 배열도 선언할 수 있을까요? 네. 맞습니다. 이 중 저는 2차원 배열만 예로 들어보도록 하겠습니다.

 

 

 저는 arr을 2by3으로 선언했습니다. int arr[][] = new int[2][3]; 이렇게 해도 되지만, 위 코드와 같이, 초기화 하셔도 무난합니다. 6번째 줄까지 수행되고 나서 메모리에는 어떻게 들어갈까요? 디버그를 해 보겠습니다.

 

 

 보시면 arr[0]과 arr[1]에 id 값이 들어가 있는데요. 어떠한 객체를 가리킨다는 겁니다. 이것을 그림으로 그려보면, 아래와 같을 겁니다. arr[0]이 3개짜리 배열 객체를 가리키고, arr[1] 또한 3개짜리를 가리키고.

 

 

 대충 이런 꼴입니다. 즉, arr[0]과 arr[1]은 객체를 가리키기 위한 값을 저장한다는 소리가 됩니다.

 

 

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 이제 예제 3을 봅시다.

 

 

 이렇게도 선언할 수 있나요? 네. 각 행에 걸려있는 열의 갯수가 같지 않아요. 이를 우리는 톱니형 배열, Jagged array라고 부릅니다. Jag를 사전에서 찾아보면, 뾰족뾰족함, 들쭉 날쭉함이라는 뜻이 있는데, 여기에서는 들쭉 날쭉하다 정도가 조금 더 적당하지 않을까 싶어요. 어떠한 행에는 1개, 어떠한 행에는 5개 등등. 왔다 갔다 하니까요.

 

 

 그러면, 메모리에 대충 이런 식으로 생성이 될 거에요. 그러면 이 요소들을 모두 출력하려면 어떻게 해야 할까요?

 

 

 일단, arr의 length는 2입니다. 보라색으로 칠한 것이, arr이 가리키고 있는 녀석이기 때문입니다. 그러면, arr[0].length는 무엇일까요? arr[0]이 가리키고 있는 것을 따라가 봅시다.

 

 

 초록색 부분을 가리키니까 1이겠군요. 따라서, 바깥쪽 for문에서 arr.length만큼 돌립니다. 안쪽 for문에서 arr[i].length만큼 돌리면 2차원 배열의 전체 원소를 탐색할 수 있을 겁니다. 이는 예제 3번 프로그램에서 7번, 9번째 줄에 대응됩니다.

 

 

 문제는, 배열이 힙 고정입니다. 즉, 한 번 선언되면 크기를 바꿀 수 없어요. 그렇기 때문에, arr[][] = {{2}, {6,7,9,3,7}}; 이렇게 선언했을 때, arr[1]의 크기를 5가 아닌 6으로 만들 수 없어요. 6번째 줄이 끝나고 7번째 줄로 온 순간에 arr[1]의 크기는 5이기 때문입니다. size가 고정이 되는 셈입니다.

 

 크기를 동적으로 늘리고 줄이기 위해서는 heap dynamic array를 써야 하는데요. 그냥 자료구조 시간에 언급한 동적 배열이라고 생각하시면 됩니다. Java에서는 ArrayList가 그러한 연산들을 지원합니다.