[JAVA] 리스트 회전하기

목차

 

자바에서는 리스트를 회전시키는 다양한 방법들이 있습니다. 이 문서에서는 `Collections.rotate()` 메서드, 전통적인 for 문, Stream API, 헬퍼 메서드를 사용하는 방법을 살펴보겠습니다.

1. Collections.rotate() 메서드를 사용하여 리스트를 회전

Collections.rotate() 메서드를 사용하면 간편하게 리스트를 회전시킬 수 있습니다.

Collections.rotate() 메서드를 사용한 방법

/**
 * Collections.rotate() 메서드를 사용하여 리스트를 회전
 *
 * @param list 회전할 리스트
 * @param k    회전할 위치 수
 * @return 회전된 리스트
 */
public <T> List<T> rotateWithCollections(List<T> list, int k) {
  Collections.rotate(list, k);
  return list;
}

단위테스트

@DisplayName("rotateWithCollections: 리스트 회전")
@Test
void testRotateWithCollections() {

  // Given
  List<Integer> list = new ArrayList<>(List.of(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7));

  // When
  List<Integer> result = listRotation.rotateWithCollections(new ArrayList<>(list), 3);

  // Then
  List<Integer> expected = List.of(5, 6, 7, 1, 2, 3, 4);
  assertEquals(expected, result);
}

장점 :

- 간편함 : 한 줄의 코드로 리스트를 회전시킬 수 있습니다.

단점 :

- 명확성 : 내부에서 어떤 일이 벌어지는지 명확하지 않을 수 있습니다.

 

2. 반복문을 사용하여 리스트를 회전

전통적인 for 문을 사용하여 리스트를 회전하는 방법은 직관적이고 이해하기 쉽습니다.

반복문을 사용한 방법

/**
 * 반복문을 사용하여 리스트를 회전
 *
 * @param list 회전할 리스트
 * @param k    회전할 위치 수
 * @return 회전된 리스트
 */
public <T> List<T> rotateWithLoop(List<T> list, int k) {
  int n = list.size();
  if (n == 0) {
    return list;
  }
  k = k % n;
  List<T> rotated = new ArrayList<>(n);

  // 초기 크기 n의 리스트 생성
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    rotated.add(null);
  }

  // 원본 리스트의 각 요소를 회전된 리스트의 적절한 위치에 배치
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    rotated.set((i + k) % n, list.get(i));
  }

  return rotated;
}

단위테스트

@DisplayName("rotateWithLoop: 리스트 회전")
@Test
void testRotateWithLoop() {

  // Given
  List<Integer> list = new ArrayList<>(List.of(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7));

  // When
  List<Integer> result = listRotation.rotateWithLoop(new ArrayList<>(list), 3);

  // Then
  List<Integer> expected = List.of(5, 6, 7, 1, 2, 3, 4);
  assertEquals(expected, result);
}

장점 :

- 직관성 : 단순하고 이해하기 쉽습니다.

단점 :

- 코드 길이 : 리스트의 길이가 길어질수록 코드가 복잡해질 수 있습니다.

 

 

3. Stream API를 사용하여 리스트를 회전

Java 8부터 도입된 스트림 API를 사용하면 더 간결하고 함수형 프로그래밍 스타일의 코드를 작성할 수 있습니다.

스트림 API를 사용한 방법

/**
 * 스트림을 사용하여 리스트를 회전
 *
 * @param list 회전할 리스트
 * @param k    회전할 위치 수
 * @return 회전된 리스트
 */
public <T> List<T> rotateWithStreams(List<T> list, int k) {
  int n = list.size();
  if (n == 0) {
    return list;
  }
  int shift = k % n;

  return IntStream.range(0, n)
      .mapToObj(i -> list.get((i + (n - shift)) % n))
      .collect(Collectors.toList());
}

단위테스트

@DisplayName("rotateWithStreams: 리스트 회전")
@Test
void testRotateWithStreams() {

  // Given
  List<Integer> list = new ArrayList<>(List.of(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7));

  // When
  List<Integer> result = listRotation.rotateWithStreams(new ArrayList<>(list), 3);

  // Then
  List<Integer> expected = List.of(5, 6, 7, 1, 2, 3, 4);
  assertEquals(expected, result);
}

장점 :

- 가독성 : 코드가 매우 간결하고 읽기 쉽습니다.

단점 :

- 성능 : 스트림은 약간의 성능 오버헤드를 수반할 수 있습니다.

 

 

4. 헬퍼 메서드를 사용하여 리스트를 회전

헬퍼 메서드를 사용하여 리스트를 회전시키는 방법은 리스트를 역순으로 뒤집어 회전 효과를 얻을 수 있습니다.

헬퍼 메서드를 사용한 방법

/**
 * 헬퍼 메서드를 사용하여 리스트를 회전시킵니다. 리스트를 역순으로 뒤집는 방법을 사용
 *
 * @param list 회전할 리스트
 * @param k    회전할 위치 수
 * @return 회전된 리스트
 */
public <T> List<T> rotateWithHelperMethods(List<T> list, int k) {
  int n = list.size();
  if (n == 0) {
    return list;
  }
  k = k % n;

  List<T> result = list.stream().collect(Collectors.toList());
  reverse(result, 0, n - 1);
  reverse(result, 0, k - 1);
  reverse(result, k, n - 1);

  return result;
}

/**
 * 리스트의 일부를 뒤집는 헬퍼 메서드
 *
 * @param list  회전할 리스트
 * @param start 뒤집을 시작 인덱스
 * @param end   뒤집을 끝 인덱스
 */
private <T> void reverse(List<T> list, int start, int end) {
  while (start < end) {
    T temp = list.get(start);
    list.set(start, list.get(end));
    list.set(end, temp);
    start++;
    end--;
  }
}

단위테스트

@DisplayName("rotateWithHelperMethods: 리스트 회전")
@Test
void testRotateWithHelperMethods() {

  // Given
  List<Integer> list = new ArrayList<>(List.of(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7));

  // When
  List<Integer> result = listRotation.rotateWithHelperMethods(new ArrayList<>(list), 3);

  // Then
  List<Integer> expected = List.of(5, 6, 7, 1, 2, 3, 4);
  assertEquals(expected, result);
}

장점 :

- 효율성 : 추가 리스트 저장소 없이 리스트 회전이 가능합니다.

단점 :

- 복잡성 : 세 단계로 리스트를 뒤집어야 하므로 직관적이지 않을 수 있습니다.

 

결론

결론적으로, 자바에서 리스트 회전을 구현하는 방법은 다양합니다. 상황에 따라 가장 적합한 방법을 선택하여 사용할 수 있습니다. 일반적으로 Collections.rotate() 메서드는 간편함을 제공하며, 전통적인 for 문도 여전히 널리 사용됩니다. 더 복잡한 회전 로직이 필요한 경우 헬퍼 메서드를 사용하는 것이 효율적일 수 있습니다.

 

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