[자료구조] Iterator란? Iterator 사용 이유

1. 개요

 코딩테스트를 하면 자주 나왔던 Iterator. 이게 무엇인지, 또 왜 사용하는지 알아보았다.

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2. Iterator란?

 Iterator란 자바의 컬렉션(Collection)에 저장되어 있는 요소들을 순회하는 인터페이스이다.

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3. Collection?

 Collection이란 자바에서 제공하는 자료구조들의 인터페이스로 List, ArrayList, Stack, Quque, LinkedList 등이 이를 상속받고있다. 즉, 이러한 컬렉션 인터페이스를 상속받는 클래스들에 대해 Iterator 인터페이스 사용이 가능하다.

Collection 구조 / 출처 : 위키백과

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4. 사용 이유

 컬렉션 프레임워크에 대해 공통으로 사용이 가능하고 사용법이 간단하기 때문이다.

 저 위 그림에 나와있는 클래스, 인터페이스에서 모두 사용이 가능하다.

 

 Iterator를 사용하려면 정의 방법과 메서드 3개만 알면 된다.

 

 정의방법은 Iterator<T> iterator = Collection.iterator(); 이고,

 메서드는 다음 요소가 있는지 판단하는 hasNext(), 다음 요소를 가져오는 next(),  가져온 요소를 삭제하는 remove()가 끝이다. 아래 예제를 보자.

public class IteratorTest {
 
    public static void main(String[] args) {
        
        List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
 
        for(int i = 0;i <= 100; i++) {
            list.add(i);
        }
        
        Iterator<Integer> iter = list.iterator();
        
        while(iter.hasNext()) {
            int data = iter.next();
            System.out.print(data);
        }
        
    }
    
}

5~9번 라인에서 Collection 인터페이스를 상속받는 ArrayList 객체를 생성하고 0부터 100 값을 add 한다.

11번 라인에서 Iterator<T> iterator = Collection.iterator(); 형식에 맞게 Iterator<Integer> iter = list.iterator(); 를 사용하여 Iterator를 참조한다.

13번 라인에서 hasNext() 메서드를 사용하여 다음 요소가 있는지 확인한다. (있으면 true, 없으면 false를 반환)

14번 라인에서 next() 메서드를 사용해 다음 요소의 값을 조회한다.

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5. Iterator과 반복문

 Iterator를 통한 순회는 반복문을 통한 순회와는 메모리적으로 중요한 차이가 있다.

LinkedList를 통해 예를 들어보겠다.

 

    public void linkedListTest() {
        LinkedList<Integer> list = new LinkedList<Integer>();
        
        for(int i = 0;i <= 100; i++) {
            list.add(i);
        }
        
        for(int i = 0; i<= 100; i++) {
            list.get(i);
        }
    }

Linked List의 메모리구조

add 메서드를 이용해 데이터 입력이 다 끝나면 위 그림과 같은 구조가 된다.

그리고 get(0)부터 get(100)까지를 수행하게 되는데 이는 0부터 100까지 총 101번의 요소를 조회하는게 아니다.

get(int index) 메서드는 시작 주소부터 index 만큼 요소들을 밟아가며 조회하는 메서드이기 때문이다.

만약 5번째 값을 조회한다면 처음 시작주소부터 시작하여 다음주소를 타고... 타고.. 를 총 5번 반복해야한다.

get 메서드가 실행되며 i 값이 증가할 때마다 메모리적으로 조회해야 하는 요소는 1번, 2번, 3번, 4번... 101번까지 증가하는 것이다. 총 5151번을 조회해야 한다.

 

이에반해 Iterator는 1부터 101번째까지의 요소에 대해 내부적으로 객체로 생성한 후 순차적으로 조회한다.

처음 주소로 돌아갈 필요가 없기때문에 next 메서드를 통해 조회 시 요소의 개수인 101번만 조회를 하게된다.

 

그렇다면 드는 생각. 속도면에서 훨씬 빠르지않을까?

 

훨씬 빠를것이라고 생각했으나... Iterator를 구현하기 위해 객체를 생성하는 부분에서 시간이 더 걸린다고 한다.

물론 그 차이는 크지 않지만...

 

결론.

 Iterator는 컬렉션 프레임워크에 대한 인터페이스이고, 사용법이 쉽다.

 하지만 반복문보다 속도면에서 조금 느리다는 평이 있다.