[JAVA] 배열의 정렬된 인덱스 가져오기(배열 보존)

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배열 정렬은 일반적인 작업이지만, 때로는 정렬 후 요소의 원래 인덱스를 알아야 할 때가 있습니다.

배열은 그대로 두고 배열을 정렬했을 때의 순서를 기존 index로 확인하고 싶을 경우 어떻게 하는지 확인해보도록 하겠습니다.

 

먼저 기본 정보가 다음과 같다고 가정해 보겠습니다.

// 기초 정보
int[] array = {40, 10, 20, 30};

 

정렬하기 전에 이 배열의 요소의 index는 다음과 같습니다.

• index 0 : 40
• index 1 : 10
• index 2 : 20
• index 3 : 30

이 배열을 정렬한 후, 우리는 요소의 새로운 index를 다음과 같이 얻게 하고 싶습니다.

• index 0 : 10 (기존 index 1)
• index 1 : 20 (기존 index 2)
• index 2 : 30 (기존 index 3)
• index 3 : 40 (기존 index 0)

즉, 배열을 오름차순으로 정렬하였을 경우 index의 변화를 살펴보도록 하겠습니다.

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index와 함께 Custom Comparator 활용

정렬된 index를 얻는 방법 중 하나느 배열 요소와 함께 인덱스를 유지하는 Custom Comparator를 사용하는 것입니다.

이 방법을 사용하면 원래 위치를 추적하면서 요소 값을 기준으로 배열을 정렬할 수 있습니다.

@Test
void givenArray_whenUsingCustomComparator_thenSortedIndicesMatchExpected() {
    // index array
    Integer[] indices = new Integer[array.length];
    for (int i = 0; i < array.length; i++) {
        indices[i] = i;
    }

    // array index sort
    Arrays.sort(indices, Comparator.comparingInt(i -> array[i]));

    assertArrayEquals(new Integer[]{1, 2, 3, 0}, indices);
}

 

이 예제에서 원래 배열(array)의 index를 보관하기 위해 indices 배열을 초기화하고 각 요소는 배열에서 해당 요소의 index를 나타내고 있습니다.

Array.sort() 메서드와 함께 Custom Comparator를 사용하여 indices 배열이 배열의 값을 기준으로 정렬됨을 알 수 있습니다. 또한 Comparator.comparingInt(i -> array[i])는 해당 index의 배열 값을 기준으로 indices 배열의 요소를 비교합니다.

정렬 후 정렬된 인덱스 배열이 예상 순서([1, 2, 3, 0])와 일치하는지 확인합니다.

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Java 8 Stream API 활용

Java 8의 새로운 기능으로 요소 시퀸스를 처리하기 위한 클래스를 포함하는 스트림(java.util.stream)기능을 활용할 것입니다.

원래 배열의 값을 기준으로 index를 얻고 정렬하기 위해 Java 8 Stream API를 활용하는 방법은 다음과 같습니다.

@Test
void givenArray_whenUsingStreamAPI_thenSortedIndicesMatchExpected() {
    // index array sort
    List<Integer> indices = IntStream.range(0, array.length)
            .boxed().sorted(Comparator.comparingInt(i -> array[i])).collect(Collectors.toList());

    assertIterableEquals(Arrays.asList(1, 2, 3, 0), indices);
}

 

이 예제에서는 IntStream.range() 메서드를 사용하여 0에서 array.length - 1(3)까지의 정수 인덱스 스트림을 생성합니다. 이 스트림은 boxed()메서드를 사용하여 Stream<Integer>로 박스화 됩니다.

그런 다음 Comparator.comparingInt(i -> array[i])로 정의된 Comparator를 활용하여 sorted()연산을 사용합니다. 여기서 스트림의 각 index는 i는 배열의 해당 값을 매핑되고 Comparator는 이러한 값을 기반으로 합니다. 

마지막으로 collect(collector.toList()) 메서드를 사용하여 정렬된 인덱스를 List<Integer>로 수집합니다.

 

결론

위의 예제들은 요소의 위치 관계를 유지하는 것이 중요한 다양한 알고리즘과 애플리케이션에서 사용할 수 있을 것입니다.

 

 

 

 

개인적으로는 깊은 복사로 쓰는 것을 선호하였는데 메모리 측면에서 이부분이 보다 효율적일것 같다는 생각이 들었습니다. 다음에 한번 활용해 비용적 측면을 확인해보는 것도 괜찮을 것 같습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

출처: https://www.baeldung.com/java-indices-array-after-sorting