[java] Arrays.sort() 를 이용한 배열 정렬
1. Arrays.sort()
Arrays 클래스는 “배열의 복사, 항목 정렬, 검색” 과 같은 배열 조작 기능을 가지고 있다.
자바에서 배열이나 리스트를 정렬 하는 경우 java.util.Arrays 클래스의 sort() 메서드 를 사용한다.
오름차순, 내림차순 정렬이 모두 가능하다.
2. 배열의 오름차순 정렬
Arrays.sort() 메서드의 매개값으로 기본 타입 배열이나 String 배열을 지정해주면 자동으로 오름차순 정렬이 된다.
import java.util.Arrays;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
int[] intArr = {1,3,5,2,4}; // 또는 new int[] {1,3,5,2,4}
double[] doubletArr = {1.1, 3.3, 5.5, 2.2, 4.4};
String[] stringArr = {"A","C","F","E","B","D"};
// 전체 정렬
Arrays.sort(intArr); // [1,2,3,4,5]
Arrays.sort(doubletArr); // [1.1,2.2,3.3,4.4,5.5]
Arrays.sort(stringArr); // [A,B,C,D,E,F]
}
}
3. 배열의 내림차순 정렬
sort의 인자로 배열과 Comparator 객체를 전달하면 원하는대로 정렬이 가능하다.
만약 기본 타입 배열을 내림차순으로 정렬하고 싶다면 기본 타입의 배열을 래퍼클래스로 만들고 Comparator를 두번째 인자에 넣어줘야 한다.
배열을 내림차순으로 정렬할 경우에 사용되는 Comparator는 Collections 클래스의 reverseOrder() 함수이다.
byte, char, double, short, long, int, float같은 PrimitiveType의 배열에는 적용이 불가능하니
Integer같은 Wrapper "Class"를 이용해야 한다는 점이다.String은 기본 타입이 아니다.
import java.util.Arrays;
public class Main{
public static void main(String[] args) {
Integer arr[] = {6,21,19,35,26}; // 래퍼 클래스
Arrays.sort(arr,Collections.reverseOrder());
for (int i : arr) {
System.out.print("["+i+"]"); // [35][26][21][19][6]
}
}
}
4. 배열의 일부분만 정렬
Arrays.sort()메서드의 매개값으로 배열, 시작 index, 끝 index 를 넣어주면 일부분만 정렬할 수 있습니다.
import java.util.Arrays;
public class Main{
public static void main(String[] args) {
int arr[] = {4,23,33,15,17,19};
Arrays.sort(arr, 0, 4); // 0,1,2,3 요소만 정렬
System.out.print(Arrays.toString(arr)); // [35, 26, 21, 17, 19]
}
}
Arrays 클래스의
toString() 메서드는 배열을문자열로 반환하는 역할을 한다.
이 메서드는 배열의 요소들을 [ ] 괄호로 둘러싸고, 각 요소들을 쉼표(,)로 구분하여 하나의 문자열로 만들어 준다.
5. 객체 배열 정렬
5-1. 객체 정렬 기준의 필요성
int 나 char 와 같은 기본형(primitive) 데이터는 사람들이 당연하게 받아들이는 대소 비교라는 개념이 있다. 우리는 1보다는 2가 크며, ‘A’ 보단 ‘B’가 크다는 것을 알기 때문에 자바는 이런 통념에 따라 알아서 정렬을 해준다.
하지만 특정 타입의 객체는 기본형 데이터와 달리 정렬 기준이 없으면 정렬을 할 수가 없으며, 따라서 정렬 기준을 정의하여 알려줘야 한다.
객체로 이루어진 배열의 경우, 객체 클래스는 Comparable 인터페이스의 compareTo() 메서드 를 재정의해야 한다.
5-2. Comparable 인터페이스 사용
객체의 정렬 기준을 정의하는 첫번째 방법은,
정렬 대상 클래스가 자바에서 제공하는 Comparable 인터페이스를 구현 (implements) 하도록 하는 것이다.
Comparable 인터페이스의 compareTo() 메서드 를 통해 인자로 넘어온 객체는 같은 타입의 다른 객체와 대소 비교가 가능하다.
- 반환값이 양수 : 현재 객체가 인자로 넘어온 객체보다 크다 는 것을 의미한다.
- 반환값이 음수 : 현재 객체가 인자로 넘어온 객체보다 작다 는 것을 의미한다.
- 반환값이 0 : 현재 객체와 인자로 넘어온 객체가 동일하다 는 것을 의미한다.
예를 들어 보자.
public class Student implements Comparable<Student> {
private String name;
private int score;
public Student(String name, int score) {
this.name = name;
this.score = score;
}
// Getters, Setters 생략
@Override
public int compareTo(Student s) {
// 메서드의 반환 값은 현재 객체와 인자로 넘어온 객체(s)의 비교 결과를 나타낸다.
return s.getScore() - getScore();
}
}
예를 들어 인자로 넘어온 학생의 점수가 82이고 compareTo() 메서드를 호출하는 객체의 점수가 98이라면,
compareTo() 메서드는 음수(82-98)를 리턴하게 된다.
즉,메서드를 호출하는 학생이인자로 넘어온 학생보다작다는 것을 의미한다.
결과적으로 메서드를 호출하는 현재 객체가 점수는 더 크지만, 객체 자체 비교에서는 반환값이 음수이기 때문에 현재 객체가 더 작다고 간주되어 앞부분에 위치한다.
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<Student> students = new ArrayList<>();
students.add(new Student("Alice", 85));
students.add(new Student("Bob", 92));
students.add(new Student("chloe", 78));
Collections.sort(students); // 학생들의 점수를 기준으로 내림차순 정렬
System.out.println(students); // 리스트 출력
// [Student(name=Bob, score=92), Student(name=Alice, score=85), Student(name=chloe, score=78)]
}
}
Collections.sort() 메서드는리스트나 컬렉션과 같은 동적인 데이터 구조에 대해서 주로 쓰이는 방식이다.
Collections.sort(players) 메서드가 실행되면 정렬 알고리즘에 의해
compareTo 메서드가 내부적으로 호출된다.
첫 번째 호출에서는 Alice 객체와 Bob 객체가 compareTo 메서드를 통해 비교되는데, 현재 객체가 Alice 이며 인자로 들어오는 객체가 Bob 이다.
정렬 후 학생 리스트를 출력해보면 원하는 바와 같이 점수가 제일 높은 Bob 이 리스트의 맨 앞으로 위치하고, 점수가 제일 낮은 chloe 가 리스트의 맨 뒤에 위치하게 된다.
5-3. Comparator 객체 사용
만약 정렬 대상 클래스의 코드를 직접 수정할 수 없는 경우에는 어떻게 객체의 정렬 기준을 정의할 수 있을까?
또는 정렬 하고자 하는 객체에 이미 존재하고 있는 정렬 기준과 다른 정렬 기준으로 정렬을 하고 싶을 때는 어떻게 해야할까?
이 때 필요한 것이 바로 Comparator 인터페이스 이다.
Comparator 인터페이스의 구현체를 Arrays.sort()나 Collections.sort()와 같은 정렬 메서드의 추가 인자로 넘기면, 정렬 기준이 누락된 클래스의 객체를 정렬하거나 기존 정렬 기준을 무시하고 새로운 정렬 기준으로 객체를 정렬할 수 있다.
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<Student> students = new ArrayList<>();
students.add(new Student("Alice", 85));
students.add(new Student("Bob", 92));
students.add(new Student("chloe", 78));
Comparator<Student> comparator = new Comparator<Student>() {
@Override
public int compare(Student a, Student b) {
return b.getScore() - a.getScore();
}
};
Collections.sort(students, comparator);
System.out.println(students);
// [Student(name=Bob, score=92), Student(name=Alice, score=85), Student(name=chloe, score=78)]
}
}
Comparator 객체를 Collections.sort() 메서드의 두번째 인자로 넘긴다.
정렬 대상 객체가 Comparable 인터페이스 구현 여부와 상관없이, 넘어온 Comparator 구현체의 compare() 메서드 기준으로 정렬을 수행한다.
compare() 메서드는 비교 대상 2 개의 객체를 인자를 차례로 인자로 받는다.
첫번째 인자가 두번째 인자보다 작다면 음수, 같다면 0, 크다면 양수를는턴하면 된다.
- 람다 함수로 대체
람다 함수는 추상 메서드가 하나만 있는 인터페이스에서만 사용할 수 있다.
Comparator 객체는 메서드가 하나 뿐인 함수형 인터페이스를 구현하기 때문에 람다 함수로 대체가 가능하다.
Collections.sort(students, (a, b) -> b.getScore() - a.getScore());
System.out.println(students);
코드가 훨씬 간결해진 것을 볼 수 있다.
참고링크 |
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