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[4주차] 제어문

목차

목표

자바가 제공하는 제어문을 학습하세요

선택과제 구현 Git

학습할 것(필수)

1. 선택문 switch

조건에 따라 다른 문장이 수행되도록 하는 것.
선택문은 조건식과 문장을 포함하는 블럭({})으로 구성되어 있으며, 조건식의 연산결과에 따라 실행할 문장이 달라져서 프로그램의 흐름을 변경할 수 있다.
조건문인 if문은 조건식의 결과가 참과 거짓 두 가지뿐이기에 경우의 수가 많아질수록 else-if가 추가되야해서 복잡해질 수 있고 여러 조건식을 처리해야 해서 처리시간도 더 길다.
switch문은 하나의 조건식으로 여러 경우의 수를 처리할 수 있기에 처리할 경우의 수가 많을수록 if문보다는 switch문을 사용하는게 좋다.
switch (조건식) { case1: //조건식의 결과가 값1과 같을 경우 수행될 코드 break; case2: //조건식의 결과가 값2과 같을 경우 수행될 코드 break; default: //조건식의 결과와 일치하는 case문이 없을 경우 수행될 코드 }
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코드에서 조건식의 결과와 일치하는 값이 있는 case가 있는지 찾아서 찾는다면 해당 케이스의 코드를 수행하고, 만일 적절한 값을 찾지 못한다면 default의 코드를 수행합니다. 여기서 각각의 케이스는 코드 수행 후 break문을 만나 전체 switch문을 빠져나가야하는데, 만일 break;문이 없으면 종료되지않고 계속 진행이 됩니다. 그리고 default는 보통 마지막에 놓기 때문에 break문을 생략하는 경우도 있다.
break문을 작성한 코드
public static void main(String[] args){ int level = 3; switch (level) { case 3: System.out.println("레벨이 3입니다."); break; case 2: System.out.println("레벨이 2입니다."); break; case 1: System.out.println("레벨이 1입니다."); break; default: System.out.println("레벨을 측정할 수 없습니다."); } }
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실행결과
break문을 작성한경우 level에 해당하는 케이스를 찾아 내용을 수행한 뒤 break문을 만나 switch문을 벗어난다. 그렇기에 레벨이 3입니다. 문구만 출력이되고 종료가 된다. 여기서 break문을 제거할경우 나머지 하위 조건들과 구분이 사라지기에 모든 코드가 실행되는것을 확인할 수 있다.
break문을 작성하지 않은 코드
public static void main(String[] args){ int level = 2; switch (level) { case 3: System.out.println("레벨이 3입니다."); case 2: System.out.println("레벨이 2입니다."); case 1: System.out.println("레벨이 1입니다."); default: System.out.println("레벨을 측정할 수 없습니다."); } }
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실행결과
보는것과 같이 level은 2이기에 레벨이 2입니다. 만 출력되고 끝나야 하지만 case 2의 코드를 실행 후 break문이 없기 때문에 그 하위 case를 모두 수행하고 switch문의 끝에 다다러서야 switch문을 종료하고 벗어나게 됩니다. 그렇기에 레벨이 2임에도 불구하고 레벨이 1인경우와 측정불가인 기본케이스가 모두 수행되는 문제가 생깁니다.
하지만, 고의적으로 break문을 생략하는 경우도 있습니다. 가령 예를들어 레벨에따른 권한과 같이 레벨이 올라갈수록 하위요소를 다 포함하는 경우 break문이 없을경우 하위 요소를 모두 실행해 포함시킬 수 있습니다.
break문이 없는 switch 응용
public static void main(String[] args){ int level = 2; switch (level) { case 3: grantDelete(); // 삭제 권한을 부여한다. case 2: grandWrite(); // 쓰기 권한을 부여한다. case 1: grandRead(); // 읽기 권한을 부여한다. } }
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위와 같이 사용한다면 레벨에따라 3인사람은 읽기/쓰기/삭제권한을 모두 가질 수 있고, 레벨2는 쓰기/읽기, 레벨1은 읽기 권한만 가지도록 할 수 있다.
다음으로는 switch문의 제약조건에 대해 알아본다.
swtich문의 제약조건
switch문의 조건식 결과는 정수 또는 문자열이어야 한다.
case문의 값은 정수 상수만 가능하며, 중복되지 않아야 한다.
final int ONE = 1; switch(condition){ case '1': //OK. 문자 상수(정수 상수 49와 동일) 사용 가능 case ONE: //OK. 정수 상수 사용 가능 case "YES": //OK. 문자열 상수 사용 가능 case num; //에러. 변수는 불가 case 1.0: //에러. 실수는 불가 }
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OR조건식의 간결화
1년 12개월의 봄/여름/가을/겨울을 조건문(else-if)문을 통해 구현하려고하면 상당히 복잡하다.
if (month == 3 || month == 4 || month == 5) { System.out.println("봄"); } else if (month == 6 || month == 7 || month == 8) { System.out.println("여름"); } else if (month == 9 || month == 10 || month == 11) { System.out.println("가을"); } else { // month == 12 || month == 1 || month == 2 System.out.println("겨울"); }
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수많은 else-if 조건식과 or연산을 해줘야 한다. 이런 경우 switch를 쓰면 한결 간결한 표현이 가능하다.
switch (month) { case 3: case 4: case 5: System.out.println("봄"); break; case 6: case 7: case 8: System.out.println("여름"); break; case 9: case 10: case 11: System.out.println("가을"); break; default: //case 12: case 1: case 2 System.out.println("겨울"); }
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switch문의 중첩사용
switch문 역시 중첩사용이 가능하다. 사용방법은 else-if와 같이 case 안에 switch문을 작성해주면 된다.
public static void main(String[] args){ int month = 3; int time = 13; switch (month) { case 3: case 4: case 5: System.out.println("봄"); switch (time) { case 1: case 2: case 3: case 4: System.out.println("새벽"); break; case 5: case 6: case 7: case 8: System.out.println("아침"); break; case 9: case 10: case 11: case 12: System.out.println("오전"); break; case 13: case 14: case 15: case 16: case 17: case 18: System.out.println("오후"); break; default: System.out.println("저녁"); break; } break; case 6: case 7: case 8: System.out.println("여름"); break; case 9: case 10: case 11: System.out.println("가을"); break; default: //case 12: case 1: case 2 System.out.println("겨울"); } }
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2. 반복문 for, while, do-while

특정 문장들을 반복해서 수행하는 것
반복문은 특정 작업을 반복수행하기 위해 사용된다. 반복문의 종류로는
for
while
do-while
이렇게 있으며 위 두 반복문은 조건에 따라 한 번도 수행되지 않을 수 있지만, do-while은 조건식의 연산결과평가는 우선 do를 통해 수행한 뒤에 하기 때문에 일단 1회 수행된다는 차이점이 있다.

for문

특징
반복 횟수를 알고 있을때 적합.
구조는 복잡하지만, 직관적이다.
구조
1.
초기화①: for문의 기준이 될 변수의 초기값 설정으로 위 구조에서는 int타입의 i1을 설정해줬다.
2.
조건식② :for문이 수행될 조건으로 해당 조건이 true가 되는동안 반복이 수행된다.
3.
증감식③ :코드수행 후 조건평가전 수행되며, 위 구조에서는 i를 1씩 후위증가해주고 있다.
for문의 수행순서
for문의 예제코드
: 구구단을 for문으로 작성해본다.
public static void main(String[] args) { for (int i = 2; i <= 9; i++) { for (int j = 1; j <= 9; j++) { System.out.printf("%d x %d : %d%n", i, j, i * j); } } }
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향상된 for문(enhanced for statement)
:JDK1.5부터 배열과 컬렉션에 저장된 요소에 접근할 때 기존보다 편리한 방법으로 접근할 수 있도록 for문의 새로운 문법이 추가되었다.
for(타입 변수명 : 배열 또는 컬렉션) { //반복할 문장 }
이 for문을 사용하기 위해서는 타겟이될 인수가 배열 또는 컬렉션의 요소의 타입이어야 한다. 타겟 요소를 매 반복마다 하나씩 순서대로 읽어서 변수에 저장후 블럭({})내에서 수행한다.
public static void main(String[] args) { String[] strings = new String[]{"catsbi", "pobi", "crong", "whiteship", "tobi"}; for (String string : strings) { System.out.println("current string:" + string); } }
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실행결과

while문

while(조건식) { //조건식의 연산결과가 참(true)인 동안 실행될 코드 }
if문과 같이 조건식과 블럭만으로 이루어져있어서 간결하다. 다만, if문과는 다르게 while문은 조건식이 참(true)인동안 블럭내의 문장을 반복한다.
구조
1.
조건식이 참일경우 블럭안으로 들어가고 거짓일경우 while문을 벗어난다.
2.
블럭{}의 문장을 수행하고 다시 조건식으로 돌아간다.
예제 코드
: for문에서 구현한 구구단을 while문으로 구현해본다.
public static void main(String[] args) { int i = 2, j = 1; while (i <= 9) { while (j <= 9) { System.out.printf("%d x %d : %d%n", i, j, i * j); j++; } i++; j = 1; } }
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실행결과는 for문으로 구현한 구구단과 동일하다.
for문과 while문의 비교
: for문은 초기화, 조건식, 증감식을 한 곳에 모아놓았다는 것을 제외하면 while문과 다를바 없다. 그렇기에 서로 변환이 가능하다. 상황에따라 초기화나 증감식이 필요하지 않은 경우 while문을 사용하고 그렇지 않으면 for문을 쓰면 될 것이다.
while문의 조건식은 생략불가
:한 가지 주의할점은 for문과 달리 while문의 조건식은 생략할 수 없다.
while(){ //에러 발생. 조건식이 없음 //수행될 코드 } for(;;){ //조건식이 항상 참(true) //수행될 코드 }
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그렇기에 while문의 조건식이 항상 참이 되도록 하려면 반드시 true를 넣어야 한다.

do-while문

while문의 변형인 do-while문은 기본적인 구조는 while문과 동일하지만 조건식과 블럭의 순서를 바꿔놓은 것으로, 기존의 while문과는 반대로 블럭을 먼저 수행후 조건식을 평가한다.
그렇기에 다른 반복문과는 다르게 최소 한 번은 수행될 것을 보장한다.
do { //수행될 로직 } while (조건식);
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예제 코드
: UpAndDown게임을 만들어 본다.
public static void main(String[] args) { Scanner sc = new Scanner(System.in); int input = 0, answer = 0; answer = new Random().nextInt(10); do{ System.out.println("1~10사이의 숫자를 입력해주세요."); input = Integer.parseInt(sc.nextLine()); if (input > answer) { System.out.println("Down"); } else if(input < answer) { System.out.println("Up"); } }while (answer != input); }
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: 1~10사이의 정수값을 answer에 저장한 이후 사용자에게 값을 입력받아 UpAndDown을 하는 게임인데, 이처럼 최초에 1회 입력을 받아 비교해야하는 경우에는 do-while이 적합하다.

break문

선택문 부분에서 사용했던 break문을 반복문에서도 사용할 수 있다.
switch문과 같이 break문은 자신이 포함된 가장 가까운 반복문을 벗어난다. 그렇기에 보통 조건문(if)과 같이 사용되어 특정 조건을 만족하면 반복문을 벗어나도록 할 때 사용한다.
예제 코드
: 변수 sum의 값이 100이되면 멈추는 반복문을 구현한다.
public static void main(String[] args) { int sum = 0, count = 0; while (true) { if (sum >= 100) { break; } count++; sum += count; } System.out.printf("count:%d, sum:%d",count, sum); }
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: 반복문의 조건식은 true로 무한순회하며 sum에 후위증감하는 count를 계속해서 더해나간다.

continue문

continue문은 반복문 내에서만 사용되며, 반복이 진행되는 도중에 continue문을 만나면 반복문의 끝으로 이동하여 다음 반복으로 넘어간다. 즉 반복문을 벗어나기보단 해당 반복문을 패스한다고 보면 된다. for문의 경우 증감식으로 이동하며 while문과 do-while문은 조건식으로 이동한다.
반복문을 벗어나지 않고 다음 반복을 수행할 수 있기에 주로 if문과 함께 사용되어 특정 조건을 만족할 경우 continue문이 다음 코드를 수행하지 않고 다음 반복으로 넘어가서 진행하도록 한다.
예제코드
: 짝수만 출력하는 반복문(for)을 구현한다.
public static void main(String[] args) { for (int i = 1; i < 50; i++) { if (isOdd(i)) { continue; } System.out.println("value: " + i); } } private static boolean isOdd(int i) { return i % 2 == 1; }
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: i가 홀수인 경우 continue를 통해 해당 출력 코드를 패스하고 다음 반복을 수행한다.

이름 붙은 반복문

break문은 근접한 하나의 반복문만 벗어날 수 있기에, 여러 반복문이 중첩된 경우 break문으로 중첩 반복문을 완전히 벗어날 수 없다. 이때는 중첩 반복문 앞에 이름을 붙혀 break문과 continue문에 이름을 지정해 하나 이상의 반복문을 벗어나거나 건너뛸 수 있다.
예제 코드 - continue사용
public static void main(String[] args) { Loop1: for (int i = 2; i <= 9; i++) { for (int j = 1; j <= 9; j++) { if (i + j > 5) continue Loop1; System.out.printf("%d x %d : %d%n", i, j, i * j); } System.out.println(); } }
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: i + j5보다 크면 Loop1의 반복문을 continue하여 다음 구구단(2단→3단→4단...)을 수행하도록 했습니다.
예제코드 - break사용
public static void main(String[] args) { Loop1: for (int i = 2; i <= 9; i++) { for (int j = 1; j <= 9; j++) { if (j == 5) break Loop1; System.out.printf("%d x %d : %d%n", i, j, i * j); } System.out.println(); } }
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: j5가되면 Loop1 반복문을 종료시켜 2단의 4번째인 2 x 4 연산까지만 수행하고 2 x 5가 될 때 반복문은 종료됩니다.

과제 0. JUnit 5 학습

자바 개발자가 가장 많이 사용하는 테스팅 프레임워크

What is JUnit5?

JUnit5 = JUnit Platform + JUnit Jupiter + JUnit Vintage
JUnit5에서는 이전 버전의 JUnit버전과는 다르게 3가지 하위 프로젝트의 여러 모듈로 구성되었다.
JUnit Platform: 테스트를 실행해주는 런처를 제공해주며 TestEngine API를 제공한다.
JUnit Jupiter: TestEngine API 구현체로 JUnit5를 제공한다.
JUnit Vintage: JUnit 4와 3을 지원하는 TestEngine 구현체다.
그외에 자바 8이상의 런타임환경을 요구하지만, 이전 버전의 JDK로 컴파일된 코드는 계속 테스트가 가능합니다.

의존성 추가하기 및 확인

스프링 부트 2.2+버전의 프로젝트를 만들면 기본으로JUnit5 의존성이 추가되어있다.
그외에는 의존성을 추가해주면 된다.
Maven
<dependency> <groupId>org.junit.jupiter</groupId> <artifactId>junit-jupiter-api</artifactId> <version>5.7.0</version> <scope>test</scope> </dependency>
XML
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Gradle
testCompile group: 'org.junit.jupiter', name: 'junit-jupiter-api', version: '5.7.0'
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JUnit5 Annotations

기본 애노테이션
1.
@Test
:테스트 방법임을 나타내는 애노테이션으로 JUnit4와 다르게 속성을 선언하지 않습니다. JUnit Jupiter의 테스트 확장 프로그램은 자체 전용 주석을 기반으로 작동하기 때문이다.
2.
@BeforeAll/@AfterAll
:@Test, @RepeatedTest, @ParameterizedTest@TestFactory 같은 주석메서드가 실행되기 전/후에 주석 메소드가 전부 실행되어야 함을 나타낸다. 테스트 클래스의 최초/최후를 의미
3.
@BeforeEach/@AfterEach
:@Test, @RepeatedTest, @ParameterizedTest@TestFactory 같은 주석메서드가 실행되기 전/후에 주석 메소드가 각각 실행되어야 함을 나타낸다. 각 테스트마다 적용
4.
@Disabled
: 테스트 클래스 또는 테스트 메서드를 비활성화하는데 사용된다.
예제코드
public class JunitStudyTest { private int value; @BeforeEach void beforeEach() { System.out.println("beforeEach"); } @BeforeAll static void beforeSetup() { System.out.println("beforeAll"); } @Test void test() { System.out.println("test"); } @AfterAll static void afterAll() { System.out.println("afterAll"); } @AfterEach void afterEach() { System.out.println("afterEach"); } }
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: 클래스 시작시 최초 BeforeAll이 먼저 수행되고 그 다음 BeforeEach, test, afterEach, afterAll순서로 실행되는것을 알 수 있다.
테스트 명 표시 애노테이션
1.
@DisplayNameGeneration : 테스트 클래스에 대한 사용자 정의 표시 이름 생성기를 선언한다. MethodClass 레퍼런스를 사용해 테스트 이름을 표기하는 방법 설정으로 기본 구현체로 ReplaceUnderscores를 제공한다.
2.
@DisplayName
: 어떤 테스트인지 테스트 이름을 보다 쉽게 표현할 수 있는 방법을 제공하며, @DispplayNameGeneration보다 우선순위가 높다.
예제 코드
@DisplayName("JUnit5 Test Study case") public class JunitStudyTest { @Nested @DisplayNameGeneration(DisplayNameGenerator.ReplaceUnderscores.class) class Display_Name_Generation_Test_Class { @Test void integer_summary_test() { } @DisplayName("DisplayName 애노테이션 테스트") @ParameterizedTest(name = "{0} 번째 테스트") @ValueSource(ints = {1,2,3,4}) void 디스플레이_애노테이션_테스트(int input) { } } @Nested @DisplayNameGeneration(IndicativeSentences.class) class Display_Name_Generation_Test_Class_IndicativeSentences { @Test void integer_summary_test() { } @DisplayName("DisplayName 애노테이션 테스트") @ParameterizedTest(name = "{0} 번째 테스트") @ValueSource(ints = {1,2,3,4}) void 디스플레이_애노테이션_테스트(int input) { } } static class IndicativeSentences extends DisplayNameGenerator.ReplaceUnderscores { @Override public String generateDisplayNameForNestedClass(Class<?> nestedClass) { return super.generateDisplayNameForNestedClass(nestedClass) + "..."; } @Override public java.lang.String generateDisplayNameForMethod(Class<?> testClass, Method testMethod) { String string = testClass.getSimpleName() + ' ' + testMethod.getName(); return string.replace('_',' ') + "..."; } } }
Java
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[실행 결과::1번째 ReplaceUnderscores]
[실행 결과::2번째 IndicativeSentences]
Assertions
JUnit Jupiter 에는 JUnit4에 있는 많은 Assertion Method와 함께 Java 8 람다와 함께 사용하기 적합한 몇 가지가 추가되었습니다.
1.
assertEquals(exprected, actual)
:실제 값이 기대한 값과 같은지 확인
2.
assertNotNull(actual)
: 값이 null이 아닌지 확인
3.
assertTrue(boolean)
: 다음 조건이 참인지 확인
4.
assertAll(executables...)
:모든 확인 구문 확인
5.
assertThrows(expectedType, executable)
: 예외 발생 확인
6.
assertTimeout(duration, executable)
: 특정 시간 안에 실행이 완료되는지 확인
예제코드
: 간단한 문자열 계산기를 구현해 테스트를 해보자.
StringCalculator.java
Operator.java
ComputationalInformation.java
StringCalculatorTest.java

과제 1. live-study 대시 보드를 만드는 코드를 작성

깃헙 이슈 1번부터 18번까지 댓글을 순회하며 댓글을 남긴 사용자를 체크 할 것.
참여율을 계산하세요. 총 18회에 중에 몇 %를 참여했는지 소숫점 두자리가지 보여줄 것.
Github 자바 라이브러리를 사용하면 편리합니다.
깃헙 API를 익명으로 호출하는데 제한이 있기 때문에 본인의 깃헙 프로젝트에 이슈를 만들고 테스트를 하시면 더 자주 테스트할 수 있습니다.

구현 코드

Dashboard
Participants
ParticipationStatus
ParticipateIssueDTO
ParticipationResultView
Main

실행 결과

과제 2. LinkedList 구현

LinkedList에 대해 공부하세요.
정수를 저장하는 ListNode 클래스를 구현하세요.
ListNode add(ListNode head, ListNode nodeToAdd, int position)를 구현하세요.
ListNode remove(ListNode head, int positionToRemove)를 구현하세요.
boolean contains(ListNode head, ListNode nodeTocheck)를 구현하세요.

예제 코드

ListNode
LinkedList
LinkedListTest

과제 3. Stack 구현

int 배열을 사용해서 정수를 저장하는 Stack을 구현하세요.
void push(int data)를 구현하세요.
int pop()을 구현하세요.

예제 코드

Stack
StackTest

과제 4.앞서 만든 ListNode를 사용해 Stack 구현

ListNode head를 가지고 있는 ListNodeStack 클래스를 구현하세요.
void push(int data)를 구현하세요.
int pop()을 구현하세요.

예제 코드

ListNode
ListNodeStack
StackWithListNodeTest

과제 5. Queue를 구현

배열을 사용해서 한번
ListNode를 사용해서 한번.

예제코드

Queue
ListNodeQueue
QueueTest
ListNodeQueueTest