Java Operatore

백기선님의 자바 스터디 5주차, 클래스에 대해 정리해보겠습니다.

공부할 내용

• 클래스 정의하는 방법
• 객체 만드는 방법 (new 키워드 이해하기)
• 메소드 정의하는 방법
• 생성자 정의하는 방법
• this 키워드 이해하기

과제

• int 값을 가지고 있는 이진 트리를 나타내는 Node 라는 클래스를 정의하세요.
• int value, Node left, right를 가지고 있어야 합니다.
• BinrayTree라는 클래스를 정의하고 주어진 노드를 기준으로 출력하는 bfs(Node node)와 dfs(Node node) 메소드를 구현하세요.
• DFS는 왼쪽, 루트, 오른쪽 순으로 순회하세요.

객체 지향이란.

먼저 자바의 클래스 개념에 대해 알기 전에 객체지향 프로그램에 대해서 정확하게 인지를 하고 넘어가야합니다.

객체지향 프로그래밍이란 실제 세계에 존재하는 모든 것을 객체로 취급하여 프로그래밍 하는 방법입니다. 이러한 객체 지향은 실제 세계의 모습을 표현하기 위해 나온 것이며 아래의 특징을 가집니다.

• 캡슐화(Encapsulation)

  • 데이터(속성)와 데이터를 처리하는 함수를 하나로 묶는 것
  • 캡슐화된 객체의 세부 내용이 외부에 은폐(정보 은닉)되어, 변경이 발생할 때 오류의 파급효과가 적고 재사용에 편리합니다.

• 정보은닉(Information Hiding)

  • 다른 객체에게 자신의 정보를 숨기고 자신의 연산만을 통하여 접근을 허용하는 것입니다.

• 추상화(Abstarction)

  • 불필요한 부분을 생략하고 객체의 속성 중 가장 중요한 것에만 중점을 두어 개략화하는 것, 즉 모델화 하는 것입니다.

• 상속성(Inheritance)

  • 이미 정의된 상위 클래스(부모 클래스)의 모든 속성솨 연산을 하위 클래스가 물려받는 것
  • 상속성을 이용하면 하위 클래스는 상위 클래스의 모든 속성과 연산을 자신의 클래스 내에서 다시 정의하지 않고서도 즉시 자신의 속성으로 사용할 수 있습니다.
  • ex) extends

• 다형성(Polymorphism)

  • 메시지에 의해 개체(클래스)가 연산을 수행하게 될 때 하나의 메시지에 대해 각 객체(클래스)가 가지고 있는 고유한 방법(특성)으로 응답할 수 있는 능력
  • 객체(클래스)들은 동일한 메소드명을 사용하며 같은 의미의 응답을 합니다.
  • ex) 1+2=3 / A+B=AB

클래스.

클래스란 객체를 생성하기 위해 상태(state)와 행동(behavior)을 정의하는 일종의 설계도라고 볼 수 있습니다.

이를 표현하는 용어로 일반적으로 붕어빵 틀로 묘사하고는 합니다. 붕어빵은 일종의 객체로서 여러 개를 만들 수 있고, 붕어빵 틀은 이러한 객체를 만들 수 있는 클래스입니다.

클래스는 다음과 같이 선언할 수 있습니다.

class ClassName{
    // attribute
    private int num;

    // method
    public int getNum(){
        return num;
    }
}

객체 만들기

객체는 클래스를 인스턴스화 시킨 것으로 표현할 수 있습니다. 일반적으로 new 키워드를 통해서 생성할 수 있으며, 이러한 new 키워드는 객체에 메모리를 할당하는 과정으로 볼 수 있습니다.

다음과 같이 사용할 수 있습니다.

public class ClassTest {    // 객체 1
    private int num;

    public int getNum(){
        return num;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args){
        ClassTest object1 = new ClassTest();    // object 1
        ClassTest object2 = new ClassTest();    // object 2
    }
}

다음처럼 new 키워드를 통해 여러개의 객체를 선언할 수 있습니다.

new 연산자

new 연산자는 클래스 타입의 인스턴스를 생성해주는 역할을 하는 연산자이며, 메모리(Heap 영역)에 공간을 할당 받고 그 공간의 참조값을 객체에게 반환해주는 역할을 합니다.

메서드 정의

메서드는 다음과 같은 형태로 구성됩니다. 일반적으로 어떠한 기능을 수행한다고 이해하면 됩니다.

메서드의 접근 제어자는 여러 게시물에서 소개했지만, 한번 더 정리하자면 다음과 같습니다.

이는 일종의 범위로 이해하면 됩니다.

생성자 정의

생성자는 객체가 생성된 직후에 클래스의 객체를 초기화하는데 사용됩니다. 생성자를 명시하지 않으면 컴파일러가 자동으로 기본 생성자를 생성합니다. 하지만 다른 생성자를 명시했다면 기본 생성자는 컴파일 시 생성되지 않습니다.

Point() {}  // 기본 생성자

Point(int x, int y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
}

this 키워드 이해하기

this 키워드는 인스턴스의 자기 자신을 의미합니다. this 키워드를 사용해서 지역변수와 구별도 가능합니다. 다만, 클래스 메서드에서는 인스턴스가 생성되지 않을 수도 있기 때문에 this를 사용할 수 없습니다.

public class Point {
    int x;  // 1
    int y;

    Point(){
        this.x = 0;
        this.y = 0;
    }

    Point(int x, int y){    // 2
        this.x = x;     // 1 <- 2
        this.y = y;     // 1 <- 2
    }
}

과제.

다음의 요구사항을 가지는 클래스를 만듭니다.

• int 값을 가지고 있는 이진 트리를 나타내는 Node 라는 클래스를 정의하세요.
• int value, Node left, right를 가지고 있어야 합니다.
• BinrayTree라는 클래스를 정의하고 주어진 노드를 기준으로 출력하는 bfs(Node node)와 dfs(Node node) 메소드를 구현하세요.
• DFS는 왼쪽, 루트, 오른쪽 순으로 순회하세요.

Node Class

public class Node {
    int value;
    Node left;
    Node right;

    Node(int value) {
        this.value = value;
        this.left = null;
        this.right = null;
    }

    public Node addLeftNode(int value){
        Node node = new Node(value);
        this.left = node;
        return node;
    }

    public Node addRightNode(int value){
        Node node = new Node(value);
        this.right = node;
        return node;
    }

    public int getValue() {
        return value;
    }

    public void setValue(int value) {
        this.value = value;
    }

    public Node getLeft() {
        return left;
    }

    public void setLeft(Node left) {
        this.left = left;
    }

    public Node getRight() {
        return right;
    }

    public void setRight(Node right) {
        this.right = right;
    }
}

Binary Tree Class

public class BinaryTree {
    public List<Integer> bfsList = new ArrayList<>();
    public List<Integer> dfsList = new ArrayList<>();

    public void bfs(Node node){
        Queue<Node> queue = new LinkedList<>();
        queue.offer(node);
        while(!queue.isEmpty()){
            Node n = queue.poll();
            bfsList.add(n.getValue());
            if(n.getLeft() != null){
                queue.offer(n.getLeft());
            }
            if(n.getRight() != null){
                queue.offer(n.getRight());
            }
        }
    }

    public void dfs(Node node){
        if(node == null) return;
        if(node.getLeft() != null){
            dfs(node.getLeft());
        }
        dfsList.add(node.getValue());
        if(node.getRight() != null){
            dfs(node.getRight());
        }
    }
}

좀 더 상세한 코드는 아래에 적어놓았습니다.

• 코드 예제

이상입니다.

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출처

• https://blog.naver.com/swoh1227/222174170682
• https://jeeneee.dev/java-live-study/week5-class/
• https://leemoono.tistory.com/17