S09L02 – ArrayList 계속

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자바 컬렉션 프레임워크 마스터하기: ArrayList에 대한 종합 가이드
목차

소개 .......................................................................................... 1
자바 컬렉션 프레임워크 이해하기 .......................................... 3
ArrayList 심층 분석 ................................................................. 6

3.1. ArrayList란?
3.2. ArrayList의 주요 특징


일반적인 ArrayList 연산 ............................................................ 10

4.1. 요소 추가
4.2. 인덱스 및 객체로 요소 제거
4.3. 요소 수정
4.4. 요소 검색
4.5. 기타 유용한 메소드


ArrayList 연산에서 예외 처리 ............................................. 18
고급 ArrayList 기능 ................................................................. 22

6.1. ArrayList 복제
6.2. 크기 및 빈 상태 확인
6.3. ArrayList 순회


ArrayList 사용 시 모범 사례 ......................................................... 28
결론 ........................................................................................... 33
SEO 키워드 ......................................................................................... 34


소개
자바 컬렉션 프레임워크 마스터하기에 오신 것을 환영합니다. 이 가이드는 자바의 컬렉션 유틸리티를 이해하고 활용하는 데 필요한 종합적인 정보를 제공합니다. 이 전자책에서는 프레임워크의 가장 다재다능하고 널리 사용되는 구성 요소 중 하나인 ArrayList에 대해 깊이 있게 다룹니다.
자바 컬렉션 프레임워크는 자바 프로그래밍의 기본적인 측면으로, 데이터 그룹을 저장하고 조작하기 위한 클래스와 인터페이스 집합을 제공합니다. 이 중 ArrayList는 동적 특성과 사용의 용이성으로 인해 초보자와 숙련된 개발자 모두에게 인기가 많습니다.
이 전자책의 목적
이 가이드는 다음을 목표로 합니다:

ArrayList에 대한 종합적인 이해 제공.
ArrayList를 사용하여 수행할 수 있는 일반적이고 고급 연산 탐구.
핵심 개념을 설명하기 위한 실용적인 예제와 코드 스니펫 제공.
프로젝트에서 ArrayList 사용을 최적화하기 위한 모범 사례 공유.

ArrayList의 장단점


장점
단점


동적 크기 조정 기능
빈번한 삽입/삭제 시 LinkedList보다 느림


요소에 대한 임의 접근 허용
동기화되지 않음 (스레드 안전하지 않음)


리스트를 쉽게 조작할 수 있는 메소드 제공
기본 배열에 비해 높은 메모리 소비


ArrayList을 언제 어디서 사용할 것인가
ArrayList는 다음과 같은 경우에 이상적입니다:

크기가 늘어나거나 줄어드는 동적 배열이 필요할 때.
인덱스를 사용하여 요소에 빈번하게 접근해야 할 때.
쓰기 작업보다 읽기 작업이 더 많은 경우.

ArrayList 사용을 피해야 할 때:

리스트의 중간에서 빈번한 삽입 및 삭제가 필요할 때.
외부 동기화 없이 스레드 안전한 연산이 필요할 때.


자바 컬렉션 프레임워크 이해하기
ArrayList을 깊이 있게 다루기 전에, 자바 컬렉션 프레임워크의 넓은 맥락을 이해하는 것이 중요합니다.
자바 컬렉션 프레임워크란?
자바 컬렉션 프레임워크는 컬렉션을 나타내고 조작하기 위한 통합된 아키텍처로, 개발자가 유연하고 효율적인 프로그램을 설계할 수 있게 합니다. 다음을 포함합니다:

인터페이스: 추상 데이터 타입을 정의합니다 (예: List, Set, Queue).
구현: 이러한 인터페이스를 구현하는 구체적인 클래스 (예: ArrayList, HashSet, PriorityQueue).
알고리즘: 컬렉션에서 작업을 수행하는 메소드 (예: 정렬, 검색).

컬렉션의 유형
프레임워크는 컬렉션을 세 가지 주요 유형으로 분류합니다:

List: 중복 요소를 허용하는 순서가 있는 컬렉션 (예: ArrayList, LinkedList).
Set: 중복을 허용하지 않는 순서가 없는 컬렉션 (예: HashSet, TreeSet).
Queue: 처리를 위해 요소를 보유하도록 설계된 컬렉션 (예: PriorityQueue, LinkedList).

컬렉션 프레임워크의 중요성

효율성: 최적화된 데이터 구조는 성능을 보장합니다.
재사용성: 데이터 구조를 처음부터 구현할 필요성을 줄여줍니다.
상호 운용성: 다양한 알고리즘과 데이터 구조 간의 호환성을 제공합니다.


ArrayList 심층 분석
3.1. ArrayList란?
ArrayList는 자바 컬렉션 프레임워크의 일부로 List 인터페이스를 구현합니다. 요소를 저장하기 위해 동적 배열을 사용하며, 요소가 추가되거나 제거될 때 배열의 크기를 자동으로 조정합니다.
3.2. ArrayList의 주요 특징

동적 크기 조정: 필요에 따라 자동으로 크기가 증가하거나 감소합니다.
인덱스 접근: 인덱스를 통해 요소에 빠르게 임의 접근할 수 있습니다.
제네릭 지원: 모든 종류의 객체를 저장할 수 있어 타입 안전성을 보장합니다.
null 지원: null 요소를 포함할 수 있습니다.


일반적인 ArrayList 연산
ArrayList에서 수행할 수 있는 다양한 연산을 이해하는 것은 효과적인 프로그래밍을 위해 중요합니다. 이 섹션에서는 가장 일반적이고 필수적인 연산을 다룹니다.
4.1. 요소 추가
ArrayList에 요소를 추가하는 것은 add() 메소드를 사용하여 간단히 수행됩니다.




		
		
			
			
Java
			
			import java.util.ArrayList;

public class ArrayListExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 문자열의 ArrayList 생성
        ArrayList<String> names = new ArrayList<>();

        // ArrayList에 요소 추가
        names.add("Chand");
        names.add("John");
        names.add("Surya");
        names.add("Fatima");

        // ArrayList 표시
        System.out.println("Names List: " + names);
    }
}
			
				
					
				
					1
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						import java.util.ArrayList;
 
public class ArrayListExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 문자열의 ArrayList 생성
        ArrayList<String> names = new ArrayList<>();
 
        // ArrayList에 요소 추가
        names.add("Chand");
        names.add("John");
        names.add("Surya");
        names.add("Fatima");
 
        // ArrayList 표시
        System.out.println("Names List: " + names);
    }
}
					
				
			
		


Output:




		
		
			
			
Java
			
			Names List: [Chand, John, Surya, Fatima]
			
				
					
				
					1
				
						Names List: [Chand, John, Surya, Fatima]
					
				
			
		


4.2. 인덱스 및 객체로 요소 제거
ArrayList는 요소를 제거하기 위한 두 가지 주요 메소드를 제공합니다:

인덱스로: 지정된 위치의 요소를 제거합니다.
객체로: 지정된 요소의 첫 번째 발생을 제거합니다.

인덱스로 제거하기




		
		
			
			
Java
			
			// 인덱스 1(John)의 요소 제거
names.remove(1);
System.out.println("After removing index 1: " + names);
			
				
					
				
					1
2
3
				
						// 인덱스 1(John)의 요소 제거
names.remove(1);
System.out.println("After removing index 1: " + names);
					
				
			
		


Output:




		
		
			
			
Java
			
			After removing index 1: [Chand, Surya, Fatima]
			
				
					
				
					1
				
						After removing index 1: [Chand, Surya, Fatima]
					
				
			
		


객체로 제거하기




		
		
			
			
Java
			
			// 리스트에서 "Chand" 제거 시도
boolean isRemoved = names.remove("Chand");
System.out.println("Was 'Chand' removed? " + isRemoved);
System.out.println("After removing 'Chand': " + names);

// 존재하지 않는 "Jake" 제거 시도
boolean isRemovedJake = names.remove("Jake");
System.out.println("Was 'Jake' removed? " + isRemovedJake);
			
				
					
				
					1
2
3
4
5
6
7
8
				
						// 리스트에서 "Chand" 제거 시도
boolean isRemoved = names.remove("Chand");
System.out.println("Was 'Chand' removed? " + isRemoved);
System.out.println("After removing 'Chand': " + names);
 
// 존재하지 않는 "Jake" 제거 시도
boolean isRemovedJake = names.remove("Jake");
System.out.println("Was 'Jake' removed? " + isRemovedJake);
					
				
			
		


Output:




		
		
			
			
Java
			
			Was 'Chand' removed? true
After removing 'Chand': [Surya, Fatima]
Was 'Jake' removed? false
			
				
					
				
					1
2
3
				
						Was 'Chand' removed? true
After removing 'Chand': [Surya, Fatima]
Was 'Jake' removed? false
					
				
			
		


4.3. 요소 수정
특정 인덱스의 요소를 수정하려면 set() 메소드를 사용합니다.




		
		
			
			
Java
			
			// 인덱스 0의 요소를 "Steve"로 설정
String oldName = names.set(0, "Steve");
System.out.println("Replaced '" + oldName + "' with 'Steve'");
System.out.println("Updated Names List: " + names);
			
				
					
				
					1
2
3
4
				
						// 인덱스 0의 요소를 "Steve"로 설정
String oldName = names.set(0, "Steve");
System.out.println("Replaced '" + oldName + "' with 'Steve'");
System.out.println("Updated Names List: " + names);
					
				
			
		


Output:




		
		
			
			
Java
			
			Replaced 'Surya' with 'Steve'
Updated Names List: [Steve, Fatima]
			
				
					
				
					1
2
				
						Replaced 'Surya' with 'Steve'
Updated Names List: [Steve, Fatima]
					
				
			
		


잘못된 인덱스 처리:




		
		
			
			
Java
			
			try {
    // 잘못된 인덱스에 요소 설정 시도
    names.set(5, "Alex");
} catch (IndexOutOfBoundsException e) {
    System.out.println("Exception: " + e.getMessage());
}
			
				
					
				
					1
2
3
4
5
6
				
						try {
    // 잘못된 인덱스에 요소 설정 시도
    names.set(5, "Alex");
} catch (IndexOutOfBoundsException e) {
    System.out.println("Exception: " + e.getMessage());
}
					
				
			
		


Output:




		
		
			
			
Java
			
			Exception: Index 5 out-of-bounds for length 2
			
				
					
				
					1
				
						Exception: Index 5 out-of-bounds for length 2
					
				
			
		


4.4. 요소 검색
indexOf() 메소드를 사용하여 특정 요소의 인덱스를 찾을 수 있습니다. 요소가 발견되지 않으면 -1을 반환합니다.




		
		
			
			
Java
			
			// "Fatima" 검색
int indexFatima = names.indexOf("Fatima");
System.out.println("Index of 'Fatima': " + indexFatima);

// 존재하지 않는 "Jake" 검색
int indexJake = names.indexOf("Jake");
System.out.println("Index of 'Jake': " + indexJake);
			
				
					
				
					1
2
3
4
5
6
7
				
						// "Fatima" 검색
int indexFatima = names.indexOf("Fatima");
System.out.println("Index of 'Fatima': " + indexFatima);
 
// 존재하지 않는 "Jake" 검색
int indexJake = names.indexOf("Jake");
System.out.println("Index of 'Jake': " + indexJake);
					
				
			
		


Output:




		
		
			
			
Java
			
			Index of 'Fatima': 1
Index of 'Jake': -1
			
				
					
				
					1
2
				
						Index of 'Fatima': 1
Index of 'Jake': -1
					
				
			
		


4.5. 기타 유용한 메소드
ArrayList는 리스트를 조작하고 질의하기 위한 다양한 메소드를 제공합니다:


메소드
설명


size()
리스트의 요소 수를 반환합니다.


isEmpty()
리스트가 비어있는지 확인합니다.


clear()
리스트의 모든 요소를 제거합니다.


clone()
리스트의 얕은 복사본을 생성합니다.


contains(Object o)
리스트에 지정된 요소가 포함되어 있는지 확인합니다.


toArray()
리스트를 배열로 변환합니다.



ArrayList 연산에서 예외 처리
견고한 애플리케이션은 예외를 우아하게 처리하여 충돌을 방지하고 원활한 사용자 경험을 보장합니다. ArrayList에서 연산을 수행할 때, 특히 잘못된 인덱스와 관련된 예외가 발생할 수 있습니다.
일반적인 예외

IndexOutOfBoundsException: 존재하지 않는 인덱스에서 요소에 접근하거나 수정하려 할 때 발생.
NullPointerException: null 요소에 대해 null이 아님을 요구하는 방식으로 연산을 시도할 때 발생.

예제: IndexOutOfBoundsException 처리




		
		
			
			
Java
			
			public class ExceptionHandlingExample {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> names = new ArrayList<>();
        names.add("Steve");
        names.add("Fatima");

        try {
            // 잘못된 인덱스에서 요소 제거 시도
            names.remove(5);
        } catch (IndexOutOfBoundsException e) {
            System.out.println("Exception caught: " + e.getMessage());
        }

        try {
            // 잘못된 인덱스에 요소 설정 시도
            names.set(-1, "Alex");
        } catch (IndexOutOfBoundsException e) {
            System.out.println("Exception caught: " + e.getMessage());
        }
    }
}
			
				
					
				
					1
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21
				
						public class ExceptionHandlingExample {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> names = new ArrayList<>();
        names.add("Steve");
        names.add("Fatima");
 
        try {
            // 잘못된 인덱스에서 요소 제거 시도
            names.remove(5);
        } catch (IndexOutOfBoundsException e) {
            System.out.println("Exception caught: " + e.getMessage());
        }
 
        try {
            // 잘못된 인덱스에 요소 설정 시도
            names.set(-1, "Alex");
        } catch (IndexOutOfBoundsException e) {
            System.out.println("Exception caught: " + e.getMessage());
        }
    }
}
					
				
			
		


Output:




		
		
			
			
Java
			
			Exception caught: Index 5 out-of-bounds for length 2
Exception caught: Index -1 out-of-bounds for length 2
			
				
					
				
					1
2
				
						Exception caught: Index 5 out-of-bounds for length 2
Exception caught: Index -1 out-of-bounds for length 2
					
				
			
		


예외 처리 모범 사례

인덱스 검증: 연산을 수행하기 전에 인덱스가 유효한 범위 내에 있는지 항상 확인하세요.
Try-Catch 블록 사용: 예외를 발생시킬 수 있는 연산을 try-catch 블록으로 감싸서 우아하게 처리하세요.
의미 있는 메시지 제공: 예외를 잡을 때, 디버깅과 문제 이해에 도움이 되는 메시지를 제공하세요.


고급 ArrayList 기능
기본 연산을 넘어서, ArrayList는 기능성과 유연성을 향상시키는 고급 기능을 제공합니다.
6.1. ArrayList 복제
복제는 ArrayList의 얕은 복사본을 생성하며, 새로운 리스트는 원본 리스트와 동일한 객체에 대한 참조를 포함합니다.




		
		
			
			
Java
			
			public class CloningExample {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> originalList = new ArrayList<>();
        originalList.add("Steve");
        originalList.add("Fatima");

        // ArrayList 복제
        @SuppressWarnings("unchecked")
        ArrayList<String> clonedList = (ArrayList<String>) originalList.clone();

        System.out.println("Original List: " + originalList);
        System.out.println("Cloned List: " + clonedList);
    }
}
			
				
					
				
					1
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						public class CloningExample {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> originalList = new ArrayList<>();
        originalList.add("Steve");
        originalList.add("Fatima");
 
        // ArrayList 복제
        @SuppressWarnings("unchecked")
        ArrayList<String> clonedList = (ArrayList<String>) originalList.clone();
 
        System.out.println("Original List: " + originalList);
        System.out.println("Cloned List: " + clonedList);
    }
}
					
				
			
		


Output:




		
		
			
			
Java
			
			Original List: [Steve, Fatima]
Cloned List: [Steve, Fatima]
			
				
					
				
					1
2
				
						Original List: [Steve, Fatima]
Cloned List: [Steve, Fatima]
					
				
			
		


참고: 얕은 복사이기 때문에, 리스트 중 하나에서 변경 가능한 객체를 수정하면 다른 리스트에도 영향을 미칩니다.
6.2. 크기 및 빈 상태 확인
ArrayList의 크기와 빈 상태를 이해하는 것은 데이터를 효과적으로 관리하는 데 기본적입니다.




		
		
			
			
Java
			
			public class SizeAndEmptinessExample {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> names = new ArrayList<>();

        // 리스트가 비어있는지 확인
        System.out.println("Is the list empty? " + names.isEmpty());

        // 요소 추가
        names.add("Steve");
        names.add("Fatima");

        // 크기 확인
        System.out.println("List size: " + names.size());

        // 리스트가 비어있는지 다시 확인
        System.out.println("Is the list empty? " + names.isEmpty());
    }
}
			
				
					
				
					1
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18
				
						public class SizeAndEmptinessExample {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> names = new ArrayList<>();
 
        // 리스트가 비어있는지 확인
        System.out.println("Is the list empty? " + names.isEmpty());
 
        // 요소 추가
        names.add("Steve");
        names.add("Fatima");
 
        // 크기 확인
        System.out.println("List size: " + names.size());
 
        // 리스트가 비어있는지 다시 확인
        System.out.println("Is the list empty? " + names.isEmpty());
    }
}
					
				
			
		


Output:




		
		
			
			
Java
			
			Is the list empty? true
List size: 2
Is the list empty? false
			
				
					
				
					1
2
3
				
						Is the list empty? true
List size: 2
Is the list empty? false
					
				
			
		


6.3. ArrayList 순회
ArrayList를 순회하는 방법에는 다양한 방법이 있습니다:

For 루프
향상된 For 루프
Iterator
람다 표현식 (Java 8+)

For 루프 사용




		
		
			
			
Java
			
			for (int i = 0; i < names.size(); i++) {
    System.out.println("Name at index " + i + ": " + names.get(i));
}
			
				
					
				
					1
2
3
				
						for (int i = 0; i < names.size(); i++) {
    System.out.println("Name at index " + i + ": " + names.get(i));
}
					
				
			
		


향상된 For 루프 사용




		
		
			
			
Java
			
			for (String name : names) {
    System.out.println("Name: " + name);
}
			
				
					
				
					1
2
3
				
						for (String name : names) {
    System.out.println("Name: " + name);
}
					
				
			
		


Iterator 사용




		
		
			
			
Java
			
			import java.util.Iterator;

Iterator<String> iterator = names.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    System.out.println("Iterator Name: " + iterator.next());
}
			
				
					
				
					1
2
3
4
5
6
				
						import java.util.Iterator;
 
Iterator<String> iterator = names.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    System.out.println("Iterator Name: " + iterator.next());
}
					
				
			
		


람다 표현식 사용




		
		
			
			
Java
			
			names.forEach(name -> System.out.println("Lambda Name: " + name));
			
				
					
				
					1
				
						names.forEach(name -> System.out.println("Lambda Name: " + name));
					
				
			
		


모든 방법의 Output:




		
		
			
			
Java
			
			Name at index 0: Steve
Name at index 1: Fatima
Name: Steve
Name: Fatima
Iterator Name: Steve
Iterator Name: Fatima
Lambda Name: Steve
Lambda Name: Fatima
			
				
					
				
					1
2
3
4
5
6
7
8
				
						Name at index 0: Steve
Name at index 1: Fatima
Name: Steve
Name: Fatima
Iterator Name: Steve
Iterator Name: Fatima
Lambda Name: Steve
Lambda Name: Fatima
					
				
			
		



ArrayList 사용 시 모범 사례
ArrayList의 잠재력을 최대한 활용하고 최적의 성능과 유지보수성을 보장하기 위해 다음과 같은 모범 사례를 고려하세요:

초기 용량 지정: 리스트의 대략적인 크기를 알고 있다면 초기 용량을 지정하여 크기 조정 작업을 줄이고 성능을 향상시킬 수 있습니다.
       




		
		
			
			
Java
			
			ArrayList<String> names = new ArrayList<>(50);
			
				
					
				
					1
				
						ArrayList<String> names = new ArrayList<>(50);
					
				
			
		


    
제네릭을 사용하여 타입 안전성 보장: ArrayList에 저장되는 요소의 타입을 항상 지정하여 런타임 오류를 방지하세요.
       




		
		
			
			
Java
			
			ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>();
			
				
					
				
					1
				
						ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>();
					
				
			
		


    
원시 타입 사용 피하기: 원시 ArrayList 타입은 ClassCastException을 유발할 수 있습니다. 항상 매개변수화된 타입을 사용하세요.
       




		
		
			
			
Java
			
			       // 피해야 할 예
       ArrayList list = new ArrayList();
       
       // 선호할 예
       ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
			
				
					
				
					1
2
3
4
5
				
						       // 피해야 할 예
       ArrayList list = new ArrayList();
       
       // 선호할 예
       ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
					
				
			
		


    
순회 시 향상된 For 루프 또는 스트림 사용 선호: 이러한 방법은 더 깔끔하고 읽기 쉬운 코드를 제공합니다.
오토박싱과 언박싱 최소화: 원시 타입과 함께 ArrayList를 사용할 때, 박싱과 언박싱으로 인한 성능 오버헤드에 유의하세요.
적절한 경우 final 키워드 사용: ArrayList에 대한 참조가 변경되지 않아야 한다면, 이를 final로 선언하세요.
       




		
		
			
			
Java
			
			final ArrayList<String> names = new ArrayList<>();
			
				
					
				
					1
				
						final ArrayList<String> names = new ArrayList<>();
					
				
			
		


    
필요 시 동기화: ArrayList는 동기화되지 않습니다. 여러 스레드가 동시에 접근할 경우, 외부에서 동기화하세요.
       




		
		
			
			
Java
			
			List<String> synchronizedList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
			
				
					
				
					1
				
						List<String> synchronizedList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
					
				
			
		


    
특정 사용 사례에 대한 대안 고려: 빈번한 삽입 및 삭제가 필요할 경우, LinkedList가 더 효율적일 수 있습니다.


결론
자바 컬렉션 프레임워크는 자바 개발자에게 필수적인 도구 세트로, 데이터를 효율적으로 관리하기 위한 다양한 인터페이스와 클래스를 제공합니다. 그 구성 요소 중 ArrayList는 그 동적 특성, 사용의 용이성, 그리고 다재다능한 연산으로 두드러집니다.
ArrayList을 마스터함으로써, 동적 데이터 세트를 처리하고 복잡한 조작을 쉽게 수행하며 견고한 애플리케이션을 구축할 수 있는 능력을 갖추게 됩니다. 모범 사례를 준수하고, 예외를 우아하게 처리하며, 특정 요구 사항에 맞는 적절한 데이터 구조를 선택하는 것을 기억하세요.
자바의 세계에 발을 들여놓은 초보자이든, 기술을 다듬고자 하는 숙련된 개발자이든, ArrayList을 이해하는 것은 효율적이고 유지보수 가능한 코드를 작성하는 중요한 단계입니다.
SEO 최적화 키워드: Java Collections Framework, ArrayList, Java ArrayList tutorial, ArrayList operations, dynamic arrays in Java, Java List interface, Java programming, Java data structures, handling ArrayList exceptions, ArrayList best practices, Java ArrayList examples, Java development, Java for beginners, advanced ArrayList features, Java code examples
참고: 이 기사는 AI에 의해 생성되었습니다.
장점	단점
동적 크기 조정 기능	빈번한 삽입/삭제 시 LinkedList보다 느림
요소에 대한 임의 접근 허용	동기화되지 않음 (스레드 안전하지 않음)
리스트를 쉽게 조작할 수 있는 메소드 제공	기본 배열에 비해 높은 메모리 소비
메소드	설명
size()	리스트의 요소 수를 반환합니다.
isEmpty()	리스트가 비어있는지 확인합니다.
clear()	리스트의 모든 요소를 제거합니다.
clone()	리스트의 얕은 복사본을 생성합니다.
contains(Object o)	리스트에 지정된 요소가 포함되어 있는지 확인합니다.
toArray()	리스트를 배열로 변환합니다.