객체지향 프로그래밍 (Object Oriented Programming; OOP)

객체지향 프로그래밍이란

• 컴퓨터 프로그래밍 패러다임 중 하나
• 프로그램을 명령어의 목록으로 보는 시각에서 벗어나, 독립된 단위인 객체의 모임으로 파악
• 각각의 객체는 메세지를 주고받고, 데이터를 처리

객체지향의 기본 구성 요소

• 클래스 (Class)
  • 같은 종류의 집단에 속하는 속성과 행위를 정의한 것
  • 클래스는 다른 클래스 또는 외부 요소와 독립적으로 디자인해야 함
• 객체 (Object)
  • 클래스의 인스턴스로, 실제로 메모리상에 할당된 것
  • 자신 공유의 속성을 가지며, 클래스에 정의된 행위를 수행
• 메소드 (Method)
  • 클래스로부터 생성된 객체를 사용하는 방법
  • 메소드는 한 객체의 속성을 조작하는 데에 사용

객체 지향의 특징

• OOP is A.P.I.E
  • Abstraction (추상화): 자료 표현을 추상적으로 나타내는 추상 자료형을 사용한다.
  • Polymorphism (다형성): 오버로딩과 오버라이딩을 하여 하나의 메소드명으로 다양한 동작을 구현할 수 있다.
  • Inheritence (상속): 부모 클래스로부터 속성과 메소드를 상속받아 사용할 수 있다.
  • Encapsulation (캡슐화): 사용자에게 불필요한 정보를 은닉/보호해야 한다.

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배열 (Arrays)

배열의 특성

• 하나의 변수로 여러개의 값을 다룰 수 있다.
• 동일한 자료형의 값만 다룰 수 있다.
• 한번 생성된 배열의 크기는 변하지 않는다.
• 배열에 속한 값은 메모리에 연속적으로 위치한다.

배열의 생성

• 배열의 선언

  1 2	int[] intArray;// 자료형[] 변수명; recommended int integerArray[];// 자료형 변수명[]; old c-style

• 배열의 생성/초기화

  • 생성 후 값 할당

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    int[] intArray = new int[10]; intArray[0] = 4; intArray[1] = 10;

    1 2	int[] intArray; intArray = new int[]{4, 5, 1, 2, 5};

  • 생성과 동시에 값 할당

    1 2	int[] intArray = {3, 5, 1, 20, 65}; int[] intArray2 = new int[]{4, 6, 2, 3, 4};

배열과 반복문

• 인덱스를 이용한 배열 접근

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  float[] floatArray = new float[10]; for (int i = 0; i < floatArray.length; i++) { floatArray[i] = i * 0.5; }

• 향상된 for 문을 이용한 배열 접근

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  int[] intArray = {4, 5, 1, 2, 7, 5}; for (int value: intArray) { System.out.println(value); }

배열의 크기 변경

• 배열의 크기는 변경할 수 없으므로 새로운 배열을 만들고 데이터를 옮겨야 한다.

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int[] src = {1, 2, 3, 4, 5};
int[] dst = new int[10];
for(int i = 0; i < source.length; i++) {
  dst[i] = src[i];
}

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int[] src = {1, 2, 3, 4, 5};
int[] dst = new int[10];
System.arraycopy(src, 0, dst, 0, src.length);

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문자열 (Strings)

문자열의 특징

• 클래스로 구현되어 있다.
• 내부에 문자의 배열로 데이터가 구현되어 있다.
• 한번 만든 문자열은 변하지 않는다. (Immutable)

문자열의 생성

• new 키워드를 이용하여 생성

  1	String string = new String("문자열 생성");

• new 키워드 없이 생성 (권장)

  1	String string = "문자열 생성";

문자열 메소드

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다차원 배열 (N-D Arrays)

다차원 배열의 정의

• 배열을 담고 있는 배열을 다차원 배열이라고 한다.
• 수학의 선 -> 면 -> 공간 등과 동일한 개념

다차원 배열의 생성

• 다차원 배열의 선언

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  int[] array2D[]; int[][] array2D; int array2D[][];

• 다차원 배열의 생성

  • 여러 차원의 배열을 동시에 생성

    1	int[][] array2D = new int[5][10];

  • 상위 차원의 배열부터 생성

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    int[][] array2D = new int[5][]; for (int i = 0; i < array2D.length; i++) { array2D[i] = new int[10]; }

• 다차원 배열의 초기화

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  int[][] array2D = {{3, 5, 1, 20, 65}, {5, 2, 6}, // length may vary {10, 3, 5, 67, 3}};

배열과 반복문

• 인덱스를 이용한 배열 접근

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  int[][] array2D = new int[10][10]; for (int i = 0; i < array2D.length; i++) { for (int j = 0; j < array2D[i].length; j++) { array2D[i][j] = i * j; } }

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반복문 (Loops)

반복문의 일반적인 구성

• 초기화 (Initialization)
• 조건식 (Conditional Expression)
• 실행문 (Execution Statement)
• 증감식 (Increment and Decrement Statement)

다양한 반복문

for 문

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for(초기화; 조건식; 증감식) {
  // 실행문
}

while 문

• while 문의 경우 실행문이 한번도 실행되지 않을 수도 있다.

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// 초기화
while(조건식) {
  // 실행문
  // 증감식
}

do ~ while 문

• do ~ while 문의 경우 실행문은 무조건 한번 이상 실행된다.

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//초기화
do {
  //실행문
  //증감식
} while(조건식)

반복문 제어

break 문

• 반복문을 곧바로 종료한다.

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while (조건식) {
  if (종료조건) {
    break;
  }
  //실행문
  //증감식
}

continue 문

• 반복문을 곧바로 다음 반복으로 건너 뛴다.
• while 문의 경우 증감식이 실행되지 않을 수 있다.

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while (조건식) {
  if (제어조건) {
    //증감식
    continue;
  }
  //실행문
  //증감식
}

label

• 중첩 반복문에서 어떤 반복문을 제어할지 결정

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loop1: for (int i = 0; i < 10; i++) {
   loop2: for (int j = 0; j < 10; j++) {
    if (j == 3) {
      break;
      // break loop1;
      // break loop2;
      // continue;
      // continue loop1;
      // continue loop2;
    }
  }
}

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조건문 (Conditional Statements)

조건문의 구성

• 조건식 (Conditional Expression), 실행문 (Execution Statement)

다양한 조건문

if 계열 조건문

if 문

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if(조건식)
  // 실행문

if(조건식) {
  // 실행문
}

if ~ else 문

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if(조건식) {
  // 조건식이 true일때 실행할 실행문
} else {
  // 조건식이 false일때 실행할 실행문
}

if ~ else if ~ else 문

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if(조건식1) {
  // 조건식1이 true일때 실행할 실행문
} else if(조건식2) {
  // 조건식1이 false이고, 조건식2가 true일때 실행할 실행문
} else {
  // 모든 조건식이 false일 때 실행할 실행문
}

Nested if 문

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if(조건식1) {
  if(조건식2) {
    // 조건식1과 조건식2가 true일때 실행할 실행문
  } else {
    if(조건식3) {
      // 조건식1과 조건식3이 true이고 조건식2가 false일때 실행할 실행문
    }
  }
}

switch ~ case

• 조건식과 비교할 대상이 여럿일 때 사용
  • 조건식의 출력은 정수값, 문자열, 열거형 등 정확한 값을 리턴

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switch(조건식) {
  case 비교값1:
    // 실행문1
    break;
  case 비교값2:
    // 실행문2
    break;
  default:
    // 실행문3
}

• Fall-through
  • break 문을 사용하지 않고 다음 case문을 실행시키는 방법

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switch(조건식) {
  case 비교값1:
    // 실행문1
  case 비교값2:
    // 실행문2
  default:
    // 실행문3
}
// 비교값1에 해당할 경우: 실행문1, 실행문2, 실행문3 실행
// 비교값2에 해당할 경우: 실행문2, 실행문3 실행
// 해당하는 값이 없을 경우: 실행문3 실행

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연산자 (Operators)

연산의 구성

• 연산자 (Operator), 피연산자 (Operand), 연산식 (Expression)

우선순위 표

• 우선순위가 같은 경우, 결합 방향 순으로 이루어진다.

  연산자	결합 방향	우선순위
  ()	→	1
  ++ – + - ~ ! (int)	←	2
  * / %	→	3
  + -	→	4
  << >> >>>	→	5
  > < >= <= instanceof	→	6
  == !=	→	7
  &	→	8
  ^	→	9
  |	→	10
  &&	→	11
  ||	→	12
  ?:	→	13
  = += -= *= /= %= ^= |= <<= >>= >>>=	←	14

다양한 연산자

산술 연산자 (Arithmatic Operators)

• 산술 연산자 사용 시 주의점
  • 정수형: 오버플로우
  • 실수형: 정확도
  • /, % : Infinity, NaN

대입 연산자 (Assignment Operators)

비교 연산자 (Comparison Operators)

• 비교 연산자의 출력은 true 또는 false이다.

논리 연산자 (Logical Operators)

증감 연산자 (Increment and Decrement Operators)

삼항 연산자 (Ternary Operator)

비트 연산자 (Bitwise Operator)

• 비트 연산자는 정수형을 피연산자를 대상으로 한다.

• 논리 비트 연산자

  연산자	기능
  &	Bitwise AND
  |	Bitwise OR
  ~	Bitwise INV
  ^	Bitwise XOR

• 이동 비트 연산자 (Shift Operator)

  연산자	기능
  <<	좌측 피연산자의 각 비트를 왼쪽으로 우측 피연산자만큼 이동시킨다. 빈자리는 0으로 채운다.
  >>	좌측 피연산자의 각 비트를 우측으로 우측 피연산자만큼 이동시킨다. 빈자리는 Sign Bit로 채운다.
  >>>	좌측 피연산자의 각 비트를 우측으로 우측 피연산자만큼 이동시킨다. 빈자리는 0으로 채운다.

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자료의 입출력 (Inputs and Outputs)

출력 메소드

• 포맷 문자열을 이용한 문자열/기본형 출력
• 객체를 직접 출력

PrintStream의 출력 메소드

포맷 문자열 지시자

지시자 자릿수 표현

시간을 출력하는 포맷 문자

날짜를 출력하는 포맷 문자

입력 메소드

• Scanner 클래스를 이용하여 입력받을 수 있다.

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  import java.util.Scanner; ... Scanner scanner = new Scanner(System.in);

• Scanner 클래스의 주요 메소드

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자료형 (Data Type)

자료형이란

• 변수의 종류, 타입

• 기본형 (Primitive Type)

  • 값을 변수에 직접 저장하는 자료형

    종류	자료형	크기 (byte)
    문자	char	2
    정수	byte, short, int, long	1, 2, 4, 8
    실수	float, double	4, 8
    논리	boolean	1

    • 정수형의 값 표현 범위

      자료형	범위
      byte	-2^7 ~ 2^7 - 1
      short	-2^15 ~ 2^15 - 1
      int	-2^31 ~ 2^31 - 1
      long	-2^63 ~ 2^63 - 1

    • 실수형의 값 표현 범위

      자료형	범위	m	e
      float	-m * 10^e ~ m * 10^e	23	8
      double	-m * 10^e ~ m * 10^e	52	11

• 참조형 (Reference Type)

  • 값을 직접 저장하지 않고, 값이 저장된 주소를 저장
    ex) Date birthDay = new Date();

여러가지 자료형

정수형

• 정수 리터럴
  • 진수 표기법

    진수법	접두어	예시
    10진수(decimal)	-	32
    2진수(binary)	0b	0b1011
    8진수(octal)	0	0342
    16진수(hexadecimal)	0x	0x4A

  • 정수 리터럴은 기본적으로 int 자료형
  • int 범위를 넘어서는 리터럴의 경우 L을 붙여서 표기
    ex) long largeValue = 100000000000L;
  • 가독성 향상을 위해 세자리 수 마다 _를 이용해 천단위 표기
    ex) long largeValue = 100_000_000_000L;

실수형

• 실수 리터럴
  • 실수 리터럴은 기본적으로 double 자료형
  • f를 붙여 float 타입을 표현할 수 있음
    ex) float value = 14.42f;
  • e를 이용해 지수 표현을 할 수 있음
    ex) double value = 1.42e3; 1.42 * 10^3 = 1420

문자형

• ASCII 코드

  • 작은 따옴표로 표현하며, 문자는 기본적으로 ASCII 코드로 저장됨
    ex) char asciiCharacter = 'A';
  • ASCII 코드의 특수 문자 입력

  의미	표시
  tab	\t
  backspace	\b
  newline	\n
  form feed	\f
  \	\\
  carriage return	\r
  ‘	\'
  “	\"

• 유니코드 테이블

  • 유니코드는 \u + 16진수로 표현
    ex) char unicodeCharacter = '\u0041';

논리형

• true, false 두 가지 값만이 허용된다.

  1 2	boolean isTrue = true; boolean isFalse = false;

문자열

• 문자열은 참조형 자료형이며, 큰 따옴표로 표현한다.

  1	String s = "문자열은 큰따옴표로 묶는다.";

• 문자열은 덧셈으로 이어 붙일 수 있다. 문자열로 변환이 가능한 자료형은 문자열로 변환되어 결합한다.

  1 2	String s1 = "a" + "b" + "c"; String s2 = 1 + "1" + 3;

형변환 (Type Casting)

형변환 연산자

• 형변환 연산자는 ()로 변수 앞에 입력한다.
  ex) int value = (int)10.8; -> value = 10

업캐스팅 (Upcasting)

• 값의 범위가 더 큰 자료형으로 변환하는 경우

  • 묵시적(Implicit)/명시적(Explicit) 방법 모두 사용 가능

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    byte x = 10; int y = (int)x; int z = x;

다운캐스팅 (Downcasting)

• 값의 범위가 더 작은 자료형으로 변환하는 경우

  • 명시적인 방법으로만 캐스팅 가능

    1 2 3

    int x = 1024; // byte y = x; byte z = (byte)x;

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    long x = 100; float y = x; // long z = y; long z = (long)y;

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변수 (Variable)

변수란

• 변하는 수
• 변하는 값이 할당 될 수 있는 메모리의 공간

목차

• 변수의 선언
• 변수의 자료형, 변수명, 리터럴
• 변수명의 규칙

변수의 선언

• 자료형 변수명 = 값;
• ex) int variable = 10;

변수의 자료형

• 기본형(Primitive Type) : int, float, double, boolean
• 참조형(Reference Type) : Integer, Float, Double, Boolean, String, 여러 클래스 등

리터털

• 리터럴(literal)이란 소스 코드의 고정된 값을 대표하는 용어
• ex) int value = 10; (10 -> 리터럴)

변수명 규칙

• 예약어 사용 x | ex) int int;, int const;
• 맨 앞 숫자 x | ex) int 4floor;
• _ 을 제외한 특수문자 | ex) int %value;

변수명의 권장 사항

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