JAVA Basics

<1> 자바의 특징

1. WORA (Wirte Once and Read Anywhere)

자바는 운영 체제에 독립적인 특징을 지닌다 → 어느 운영체제에서도 사용 가능함 (windows, Linux, Mac ...)

 

2. Garbage Collections

더이상 사용하지 않는 메모리를 자동으로 정리하는 기능

가비지 컬렉션은 언제 발생하는가? 며느리도 모른다. 자기가 한가할 때 해줌

 

3. 객체 지향언어
자바는 객체지향 언어로 맴버 변수와 메서드를 갖는다
. : ~ has

4. 클래스는 자바의 최소 구성 단위이다

<2> Variables

💡 Variable (변수) : 메모리 공간을 의미한다
   메모리 공간에 값 (value) 를 할당(assign) 한 후에 사용한다

1. 타입
   변수에 저장되는 데이터 종류

타입	형	데이터 타입	정의	bit
Primitive Types(기본형)	논리형	boolean	true/false	-
	정수형	byte	부호 O	8
		short	부호 X	16
		int	정수 default	32
	실수형	long	부호 O	64
		float	부동소수점 실수	32
		double	실수 default	64
	문자형	char	unicode	16
Reference Types(참조형)	-	-	-	-

(1) 기본형 변수 (Primitive Type)

미리 정해진 크기의 memory size 가 있고 변수 자체에 값을 저장한다

(2) 참조형 변수 (Reference Type)

미리 정해질 수 없는 데이터를 참조하는 변수로 실제값을 참조할 수 있는 주소값만을 저장한다 → "HEAP" 영역에 공간의 주소를 저장한다

<3> Byte

Byte 표기법: 첫번째 비트는 sign을 나타낸다 (0-positive, 1 - negative)
00001001 : 1+ 2^3 = 9
10001001 : 1 + 2^3 + (-1)*2^8 = -119

<4> Type Casting

💡 형변환은 변수의 타입을 다른 타입으로 변환하는 행위이다
    형변환에는 크게 두가지 종류가 있다

1. 명시적 형변환 (Demotion)
   (1) Big → Small
   (2) 값 손실이 발생하기 때문에 JVM이 자동으로 처리해주지 않는다
   (3) 괄호를 사용하여 형변환을 한다

int i =30000; //32 bit
byte b = (byte) i ;// 32 bit -> 8 bit. 작은 상자안에 아파트 한채 구겨넣는중

1. 묵시적 형변환 (Promottion)
   (1) Small → Big
   (2) 작은 타입을 큰 타입에 담는 것이기 때문에 값 손실이 따로 발생하지 않는다. 따라서, 별도로 타입 캐스팅문을 쓰지 않아도 JVM 이 자동으로 처리해준다

byte b =10;
int i = b; //큰 컨테이너 안에 작은 상자를 넣는중 -> 가능
int i2 =(int) b; //(int) 를 생략해도 JVM 이 자동으로 처리해준다

<5> 연산자

연산자는 보통 우측 방향으로 실행한다. 연산자의 순서를 외워놓으면 좋지만 구지 외우지 않아도 괜찮으며, 본인이 외우고 있다고 하여도 가독성이 좋은 코드를 짜기 위해서는 괄호를 이용하는 것이 더 나은 방법이다.
연산자는 보통 우측 방향으로 실행하는데, 단항 연산자만이 왼쪽 방향으로 연산을 진행한다.

• 대입 연산자: = , += , -=, %= 등등
• 단항 연산자: ++, —, !, ~ ,+/-(부정, bit 변환> 부호 )

비트 연산자는 *2 나 /2 에 비해 속도가 빠르다

int a =10;     //a : 1 0 1 0  -> a<<1: 1 0 1 0 '0'|| a: 1 0 1 0- >  a>>1: '0' 0 1 0 1
int b = a<< 1; //  *2 와 동일
int d = a>>1;  // ./2 와 동일

논리 연산자 

연산자	기능	연산 방향
&	두개의 연산자가 모두 true 인 경우 : true	->
|	두개의 연산자 중 하나 이상이 true 인 경우 : true	->
!	NOT	->
^	두개의 연산자가 서로 다를 경우에만 true	->

 

Short Circuit 연산자

연산자	기능	연산 방향
&&	& 와 동일하나 앞의 피연산자가 false이면 뒤 연산자를 검사하지 않는다	->
||	|와 동일하나 앞의 피연산자가 true이면 뒤 연산자를 검사하지 않는다.	->

 

위의 두 연산자를 자주 혼동했었는데,
&& 을 쓰면 앞의 피연산자가 false 일때 뒤의 조건을 보지 않고 false 를 산출해버리기 때문에 원치 않은 결과를 내면서 어디가 틀렸는지 헤맬 수 있기 때문에 (자기소개) 주의해서 사용해야 한다.
Example:

int num1 =9, num2 =2 , num3 = 0;
/* num1 == num2 는 false 이기 때문에, 
num1 / num3 은 <int/0>의 형태를 띄어서 exception 이 발생해야하지만 "False" 를 출력한다*/
System.out.print((num1==num2) && (num1/num3) >0);
System.out.print((num1==num2) & (num1/num3) >0); //error -> 양쪽 다 돌린다

<6>제어문

1. If 문
   (1) 구조
   if - if , if -else, if- else if- else

int age = 29 ;
if (age >= 31)      {System.out.println("선바..?");
else if (age >= 26) {System.out.println("화석");}
else if (age >=24 ) {System.out.println("선배님...");}
else if (age >= 20) {System.out.println("삐약");}
else                {System.out.println("응애 나 애기");}

  (2) 삼항 연산자
        Format  : datatype variableName condition ? value1 : value2 ; 

String collegeYear = age > = 26 ? "화석" : "응애 나 애기" ; 
//age 가 26이상이면 화석이고 아닐경우엔 응애 나 애기가 collegeYear 에 할당된다 
 
System.out.println(" I am... " + collegeYear);

1. Switch 문
   (1) 구조

switch (age) {
        case 26 :
                 collegeYear = "화석" ;//break 문이 없으면 
        case 30 :
                 collegeYear = "공룡" ; 
                 break;
        case 24 :
                 collegeYear = "선배";
                 break;
        default :
                 collegeYear = "응애 나 애기";
                 break;
}

위 스위치 문에서, case 26 일때, break 문을 사용하지 않았다.
26 을 입력하면 break 가 없어서 "화석"이 아닌 그 다음 케이스의 "공룡"을 저장함

🤦🏻‍♀️ 자바에서는 case 1: case 2: case 3: 과 같이 결과가 같을 때 한번에 선언할 수 있다 !

ex: case 1: case 2: case 12 : season = "겨울"; break;
    case 3: case 4: case 5: season = "봄" break;
    case 6: case 7: case 8: season = "여름" break;
    case 9: case 10: case 11: season = "가을" break;
    default : season = "살고계신 세계관이 다르신가..?"; break;

<7> 반복문

1. For Loop

(1) 문법
(2) for each vs for :
for each loop 는 index 를 가져올 수 없지만 짧아서 편리함. 상황에 따라서 효율적으로 써야함

int[] arr = {1,2,3,4,5};
//방법 1: for( 변수 초기화; 반복 조건 ; 증감식)
for(int i =0 ; i<arr.length; i++) {System.out.print(arr[i] +" "); }
 
//방법 2: for each loop
for(int x: arr) {System.out.print(x+" ");}

 

2. While Loop

(1) 문법
(2) while vs do... while:
while loop 는 condition이 true 일때만 block 안에 있는 조건을 실행하지만, do...while loop 는 condition을 만족하지 못하더라도 loop의 끝까지 돌아간다.

//방법 1: while loop
int i =0; //declare variables outside of the loop and write inc/dec inside body
while(i<arr.length){System.out.print(arr[i]); i++;}
 
//방법 2: Do- While Loop
do { System.out.print(arr[i]+" "); i++; }while(i<arr.length);

 

3.  For Loop vs While Loop

Loop	Use When...
for	1. 초기값, 조건식, 증감식의 위치가 명확 2. 예측 가능한 반복 3. index의 증감 활용
while	1. 예측 가변적인 반복 2. index 보다는 break, continue 활용

<8> 배열

동일한 type의 변수를 여러개 사용하다보면 변수의 수도 증가하고 코드의 길이가 증가한다. 또, 반복문 적용이 불가하고 변수의 수가 동적으로 결정될 경우에 사용이 불가하다.

이 때, 배열(Array)를 사용해서 동일한 타입의 변수를 대신한다.

1. 정의
   (1) 동일한 타입의 데이터 여러개를 하나의 연속된 메모리 공간에 관리하는 것
   (2) 요소에 접근하는 속도가 매우 빠르며 크기 변경이 불가하다.
2. 배열 선언
   (1) 배열 선언:
   new keyword와 함께 데이터 타입과 크기를 지정한다 → new data_type[size]
   ex) int [] array = new int[2]; → array 는 생성된 배열을 가르키는 참조형 변수다.
   (2) 배열 선언의 4가지 방식
   1. int [] array1 = new int [5] ; array = new int [5];
   2. int [] array 2 = new int [5];
   3. int [] arryay3 = new int[] {1,2,3,4,5};
   4. int [] array4 = {1,2,3,4,5};

🤦🏻‍♀️ 배열 선언 후 생성 시 초기화에 주의해야 한다 !

int [] array1 ;
array1 = {1,2,3,4,5}; //Compile Error -> array size is not initialized
 
//Valid Code
int [] intarr = {1,2,3};
//inValid Code : { } 를 통한 배열 생성은 변수 선언과 동시에 해야한다
bool[] bools;
bools = {true, false, false} ; 
 
int [] array2 ;
array2 = new int [] {1,2,3,4,5}; //선언할 때는 배열의 크기를 알 수 없을 때

3. 배열의 값을 조회 할 때에는 index 를 사용한다

4. for- each 는 배열에서 자주 쓰인다 → Read Only 인 경우에만 주로 쓰인다

5. Array is Immutable
배열은 최초 메모리 할당 이후 변경이 불가하다
개별 요소는 다른 값으로 변경/overwrite 가능하지만 삭제할수가 없고, 크기를 늘리거나 줄일 수도 없다 → resize: ArraysCopyOf 를 사용해서 한다

6. 2차원 배열
배열 선언:

1. int arr1 [ ] [ ] = new int [4][2] ;
2. int [ ] arr2 [ ] = new int [4][2]; → 2D Array : [ ] 의 위치는 상관 없다 !
3. int [ ] [ ] arr3 = new int [4][3];
4. int [ ] [ ] arr5 = new int [ ] [ ] {{1,2,3,4,5},{2,3,4},{3,4} };
5. int [ ] [ ] arr6 = {{1,2} , {2,4,5,6,2} , {2,3,4,} };
6. int [ ] [ ] arr4 = new int [4]{1,2,3,4,5} ; → 불가능 !!

int [][] arr2D = new int [4][]; //valid
arr2D[2] = new int [2];         //valid
arr2D[0]= new int[4];           //valid
arr2D[1]= {1,2,3};              //inValid! -> arr2D = new int [] {1,2,3}; 으로 수정

🤦🏻‍♀️ 2D Arrays Tip 

1. 프린트 방법
    배열을 프린트 할때는,
   (1) 1차원 배열일 경우, Arrays.toString()
   (2) 2차원 배열일 경우 Arrays.deepToString() 을 사용한다
2. Getting Length:
   int [ ] [ ] array1 = new int [4][5];
   (1) row : array1[0].length //4
   (2) column : array1. length //5