[JAVA] 배열의 중복 요소 제거하기

자바에서는 배열의 중복 요소를 제거하는 여러 가지 방법이 있습니다. `HashSet`을 사용하는 방법, `Stream API`를 사용하는 방법, 그리고 중첩 루프를 사용하는 방법이 있습니다.

1. HashSet을 사용하여 중복 제거

`HashSet`을 사용하는 것은 배열의 중복 요소를 제거하는 가장 간단하고 효율적인 방법 중 하나입니다. `HashSet`은 중복 요소를 허용하지 않기 때문에 쉽게 중복을 처리할 수 있습니다.

/**
 * HashSet을 사용한 중복 제거
 *
 * @param array 중복된 요소를 제거할 정수형 배열
 * @return 중복이 제거된 새로운 배열, 입력 배열이 null인 경우 null 반환
 */
public int[] removeDuplicatesUsingSet(int[] array) {

  if (array == null) {
    return null;
  }

  Set<Integer> set = new HashSet<>();
  for (int value : array) {
    set.add(value);
  }

  int[] result = new int[set.size()];
  int i = 0;
  for (int value : set) {
    result[i++] = value;
  }

  return result;
}

단위 테스트

@Order(1)
@DisplayName("removeDuplicatesUsingSet: 일반 배열에서 중복 제거")
@Test
public void testRemoveDuplicatesUsingSet() {

  // Given
  int[] array = {1, 2, 3, 4, 1, 2, 5};

  // When
  int[] result = arrayRemoveDuplicates.removeDuplicatesUsingSet(array);

  // Then
  int[] expected = {1, 2, 3, 4, 5};
  assertArrayEquals(expected, result);
}

@Order(2)
@DisplayName("removeDuplicatesUsingSet: null 배열 처리")
@Test
public void testRemoveDuplicatesUsingSet_NullArray() {

  // Given
  int[] nullArray = null;

  // When
  int[] result = arrayRemoveDuplicates.removeDuplicatesUsingSet(nullArray);

  // Then
  assertNull(result);
}

@Order(3)
@DisplayName("removeDuplicatesUsingSet: 빈 배열 처리")
@Test
public void testRemoveDuplicatesUsingSet_EmptyArray() {

  // Given
  int[] emptyArray = {};

  // When
  int[] result = arrayRemoveDuplicates.removeDuplicatesUsingSet(emptyArray);

  // Then
  assertArrayEquals(new int[0], result);
}

 

장점
- 효율성 : 해시 테이블을 기반으로 하기 때문에 성능이 좋습니다.
- 간단함 : 코드가 이해하기 쉽고 구현하기 쉽습니다.

단점
- 순서 유지 불가 : 원래 배열의 순서가 유지되지 않습니다.

 

2. Stream API를 사용하여 중복 제거

Java 8은 `Stream API`를 도입하여 컬렉션과 배열을 처리하는 현대적이고 간결한 방법을 제공합니다. 스트림의 `distinct()` 메서드를 사용하여 중복을 제거할 수 있습니다.

/**
 * Stream API를 사용한 중복 제거.
 *
 * @param array 중복된 요소를 제거할 정수형 배열
 * @return 중복이 제거된 새로운 배열, 입력 배열이 null인 경우 null 반환
 */
public int[] removeDuplicatesUsingStream(int[] array) {

  if (array == null) {
    return null;
  }

  return Arrays.stream(array)
      .distinct()
      .toArray();
}

단위 테스트

@Order(4)
@DisplayName("removeDuplicatesUsingStream: 일반 배열에서 중복 제거")
@Test
public void testRemoveDuplicatesUsingStream() {

  // Given
  int[] array = {1, 2, 3, 4, 1, 2, 5};

  // When
  int[] result = arrayRemoveDuplicates.removeDuplicatesUsingStream(array);

  // Then
  int[] expected = {1, 2, 3, 4, 5};
  assertArrayEquals(expected, result);
}

@Order(5)
@DisplayName("removeDuplicatesUsingStream: null 배열 처리")
@Test
public void testRemoveDuplicatesUsingStream_NullArray() {

  // Given
  int[] nullArray = null;

  // When
  int[] result = arrayRemoveDuplicates.removeDuplicatesUsingStream(nullArray);

  // Then
  assertNull(result);
}

@Order(6)
@DisplayName("removeDuplicatesUsingStream: 빈 배열 처리")
@Test
public void testRemoveDuplicatesUsingStream_EmptyArray() {

  // Given
  int[] emptyArray = {};

  // When
  int[] result = arrayRemoveDuplicates.removeDuplicatesUsingStream(emptyArray);

  // Then
  assertArrayEquals(new int[0], result);
}

 

장점
- 가독성 : 코드가 매우 간결하고 읽기 쉽습니다.
- 함수형 프로그래밍 : 최신 자바에서 선호되는 함수형 프로그래밍 패러다임을 활용합니다.

단점
- 성능 오버헤드 : 스트림은 약간의 성능 오버헤드를 수반하지만, 대부분의 경우 이는 무시할 수 있습니다.

 

3. 중첩 루프를 사용한 중복 제거 (비효율적)

중첩 루프를 사용하여 중복을 제거할 수도 있습니다. 앞서 소개한 방법들보다 비효율적입니다.

/**
 * 중첩 루프를 사용한 중복 제거 (비효율적).
 *
 * @param array 중복된 요소를 제거할 정수형 배열
 * @return 중복이 제거된 새로운 배열, 입력 배열이 null인 경우 null 반환
 */
public int[] removeDuplicatesUsingLoops(int[] array) {

  if (array == null) {
    return null;
  }

  int n = array.length;
  int[] temp = new int[n];
  int j = 0;

  for (int i = 0; i < n; i++) {
    boolean isDuplicate = false;
    for (int k = 0; k < j; k++) {
      if (array[i] == temp[k]) {
        isDuplicate = true;
        break;
      }
    }
    if (!isDuplicate) {
      temp[j++] = array[i];
    }
  }

  int[] result = new int[j];
  System.arraycopy(temp, 0, result, 0, j);

  return result;
}

단위 테스트

@Order(7)
@DisplayName("removeDuplicatesUsingLoops: 일반 배열에서 중복 제거")
@Test
public void testRemoveDuplicatesUsingLoops() {

  // Given
  int[] array = {1, 2, 3, 4, 1, 2, 5};

  // When
  int[] result = arrayRemoveDuplicates.removeDuplicatesUsingLoops(array);

  // Then
  int[] expected = {1, 2, 3, 4, 5};
  assertArrayEquals(expected, result);
}

@Order(8)
@DisplayName("removeDuplicatesUsingLoops: null 배열 처리")
@Test
public void testRemoveDuplicatesUsingLoops_NullArray() {

  // Given
  int[] nullArray = null;

  // When
  int[] result = arrayRemoveDuplicates.removeDuplicatesUsingLoops(nullArray);

  // Then
  assertNull(result);
}

@Order(9)
@DisplayName("removeDuplicatesUsingLoops: 빈 배열 처리")
@Test
public void testRemoveDuplicatesUsingLoops_EmptyArray() {

  // Given
  int[] emptyArray = {};

  // When
  int[] result = arrayRemoveDuplicates.removeDuplicatesUsingLoops(emptyArray);

  // Then
  assertArrayEquals(new int[0], result);
}

 

장점
- 순서 유지 : 원래 배열의 순서가 유지됩니다.

단점
- 비효율성 : 이 방법은 시간 복잡도가 O(n^2)로, 큰 데이터셋에는 적합하지 않습니다.

 

결론

결론적으로, 자바에서 배열의 중복을 제거해야 할 때, 일반적으로 `HashSet`이나 `Stream API`를 사용하는 것이 효율성과 간단함 때문에 가장 좋은 선택입니다. 중첩 루프는 순서를 유지해야 하는 특수한 경우에만 사용하는 것이 좋습니다.

소스 코드는 Github Repository- https://github.com/tychejin1218/blog/tree/main/java-util 프로젝트를 참조하세요.