Collection

 

Collection

• 객체 지향 프로그래밍에서 여러 개의 요소를 하나의 집합으로 묶어 다룰 수 있도록 하는 데이터 구조
• 여러 개의 데이터 항목을 저장하고, 이를 효율적으로 관리하는 기능을 제공하는 인터페이스 또는 클래스를 의미
• Java에서 컬렉션 프레임워크의 최상위 인터페이스로, 데이터의 그룹을 다루는 다양한 자료구조에 대한 공통적인 규약을 제공
• Collection Interface : 리스트, 셋, 큐 등 여러 컬렉션 클래스를 위한 기본 인터페이스로 사용
• java.util 패키지에 속함

 

• Iterable: 컬렉션을 순차적으로 반복(iterate) 할 수 있게 해주는 인터페이스

 

• TreeSet
  • 내부적으로 이진 탐색 트리를 사용하여 요소들을 자동으로 정렬합니다.
  • 중복된 값을 허용하지 않으며, 빠른 검색 및 정렬 기능을 제공합니다. 그러나 삽입 및 삭제는 상대적으로 느릴 수 있습니다.

 

• LinkedList
  • 이중 연결 리스트로 구현되어 있어, 양 끝에서 삽입과 삭제가 매우 빠릅니다.
  • 그러나 인덱스 기반 접근은 비효율적이며, 중간에서 삽입/삭제가 자주 일어나면 성능이 저하될 수 있습니다.

 

• ArrayList
  • 내부적으로 동적 배열을 사용하여 요소를 저장합니다.
  • 인덱스를 사용한 접근이 매우 빠르지만, 배열 크기가 초과할 경우 배열 크기 재조정(리사이징) 시 비용이 발생합니다.
  • 중간에서의 삽입 및 삭제는 느리며, 메모리 사용이 상대적으로 효율적입니다.

 

	TreeSet	LinkedList	ArrayList
인터페이스 구현	Set (중복 허용하지 않음)	List, Deque	List
내부 구현	이진 탐색 트리 (Red-Black Tree)	이중 연결 리스트 (Doubly Linked List)	동적 배열
순서 보장	정렬된 순서 (오름차순)	삽입 순서 유지	삽입 순서 유지
중복 허용 여부	허용하지 않음	허용	허용
검색 시간 복잡도	O(log n)	O(n)	O(1) (인덱스로 접근)
삽입/삭제 시간 복잡도	O(log n)	O(1) (리스트 양 끝에서)	O(n) (중간 삽입/삭제시)
메모리 사용	상대적으로 더 많이 사용	각 노드에 링크 정보 추가	배열 크기 증가 시 추가 메모리 사용
장점	정렬된 요소, 검색 성능 좋음	삽입/삭제가 빠르며 양쪽 끝에서 빠름	빠른 인덱스 접근, 메모리 효율성
단점	검색이 빠르지만 삽입/삭제가 느림	인덱스 접근이 느림, 메모리 사용이 많음	중간 삽입/삭제 성능이 좋지 않음

 

 

• Stack 
  • LIFO(Last In, First Out) 구조로, 가장 최근에 삽입된 데이터가 먼저 제거
  • 데이터를 삽입하는 작업은 push(), 제거하는 작업은 pop()으로 처리
  • ex. 함수 호출 시 재귀 함수 호출, 웹 브라우저의 뒤로 가기 버튼의 히스토리 등.

 

• Queue 
  • FIFO(First In, First Out) 구조로, 가장 먼저 삽입된 데이터가 먼저 제거
  • 데이터를 삽입하는 작업은 enqueue(), 제거하는 작업은 dequeue()로 처리
  • ex. 프린터에서 문서가 처리되는 순서, 프로세스 스케줄링에서 대기열 처리 등.

 

 

구조	LIFO (Last In, First Out)	FIFO (First In, First Out)
주요 연산	push() (데이터 삽입) / pop() (데이터 제거)	enqueue() (데이터 삽입) /  dequeue() (데이터 제거)
데이터 접근 순서	맨 위의 데이터를 먼저 처리	맨 앞의 데이터를 먼저 처리
사용 예시	함수 호출 스택, 후위 표기법 계산, 웹 브라우저 히스토리 등	프린터 큐, 프로세스 스케줄링, 데이터 스트림 처리 등
삽입/삭제 시간 복잡도	O(1)	O(1)
기타 연산	peek() (맨 위 데이터 확인)	front() (맨 앞 데이터 확인)
메모리 사용	상수 크기 (하나의 끝에서만 처리)	양쪽 끝을 모두 처리 (양방향)