[Java] 배열의 평균 구하기_(속성과 메서드의 구별)

Problem 💻

https://school.programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/12944

프로그래머스

 

 

문제 설명

정수를 담고 있는 배열 arr의 평균값을 return하는 함수, solution을 완성해보세요.

제한사항

• arr은 길이 1 이상, 100 이하인 배열입니다.
• arr의 원소는 -10,000 이상 10,000 이하인 정수입니다.

입출력 예

arrreturn

[1,2,3,4]	2.5
[5,5]	5

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Approach 1 ❌ - 나의 초기 접근 방법

 1. for문을 이용하여 배열의 요소를 하나씩 꺼낸다.
  2. 꺼낸 요소들을 변수 sum에 모두 더해준다. 
     3. sum에 배열의 길이+1을 나눠준다.

class Solution {
    public double solution(int[] arr) {
        
        int x = 0;
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < arr.length(); i++) {
            arr[i] = x;
            sum += x;
        } return sum / (arr.length() +1);
    }
}

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Approach 2 ⭕ - 나의 코드에 대한 교정

 

1. 배열 길이 접근 방식의 오류

arr.length()는 잘못된 접근. 

배열의 길이를 가져올 때는 arr.length를 사용해야 한다. 

배열은 메서드가 아니라 속성으로 길이를 제공한다. 

 

<속성과 메서드의 차이>
1. 속성(Property) :
속성은 객체의 값을 나타내는 필드이다. 
단순히 객체의 상태를 반환하거나 설정할 때 사용한다.
- 특징 : 괄호()를 사용하지 않는다.
- 예시 : 객체의 크기, 길이, 이름, 상태 등과 같이 데이터 그 자체를 표현할 때 사용한다.

2. 메서드(Method) :
메서드는 객체의 동작이나 행위를 정의하는 함수이다. 특정 작업이나 로직을 실행할 때 사용한다.
- 특징 : 괄호()를 하용하여 호출한다. 
- 예시 : 데이터를 조작하거나 계산하는 동작을 수행할 때 사용된다. 

 

<배열의 길이 : 왜 속성일까?>
자바에서 배열의 길이는 length라는 속성을 통해 제공된다.
배열은 크기가 고정되어 있고, 그 길이는 생성시 정해지므로 단순히 그 값을 반환하기만 하면 된다.
이는 배열이 이미 객체 내부에 저장하고 있는 상태 정보를 노출하는 동작이므로 속성으로 구현된다. 

int[] arr = {1,2,3,4};
System.out.println(arr.length); // 배열의 길이 : 4

 

왜 메서드가 아닐까? 

배열의 길이는 연산이 필요없는 단순한 값 반환이다.

메서드 호출은 스택 메모리에 추가적인 작업을 발생시키므로, 단순 데이터 접근은 속성으로 처리하는게 더 효율적이다.

 

<속성과 메서드를 구분하는 기준을 더 알아볼까?>

속성과 메서드를 사용할 때 다음 기준을 참고하자!

1. 속성은 데이터를 직접 제공할 때 사용된다.
 - 객체의 상태를 반환하거나 보여줄 때 주로 사용한다. 

//속성 사용
String str = "Hello";
int length = str.length(); // 문자열의 길이는 메서드로 제공(계산 필요)

int[] arr = {1, 2, 3};
int arrlength = arr.length; // 배열 길이는 속성으로 제공(값만 반환)

 

2. 메서드는 동작(계산 , 조작 등)을 수행할 때 사용된다.

String str = "Hello";
String upper = str.toUpperCase(); // 문자열을 대문자로 변환하는 메서드

int[] arr = {1, 2, 3};
Arrays.sort(arr); // 배열 요소를 정렬하는 메서드

 

3. 속성은 값만을 읽거나 설정할 때 주로 사용되며, 추가 작업이 필요 없다면 속성으로 처리한다.

4. 메서드는 연산, 로직, 상태 변경 등의 작업이 필요할 때 사용한다.

 

<구체적인 예 : 속성과 메서드 비교>

 

배열의 길이

int[] arr = {1, 2, 3, 4};
System.out.println(arr.length); // 속성 : 단순한 값 반환

 

문자열의 길이

String str = "Hello";
System.out.println(str.length()); // 메서드 : 문자열의 길이를 계산 후 반환

 

문자열의 길이는 메서드로 제공되는데, 이유는 문자열은 불변(immutable) 객체로 동작하며,

내부적으로 문자열을 저장하는 방식에 따라 길이를 계산해야 하기 때문이다.

 

불변 객체(immutable Object)란?
불변 객체란, 한번 생성되면 상태(값)를 변경할 수 없는 객체를 말한다.
즉, 객체가 생성된 후 내부 데이터를 수정하거나 변경할 수 없다.
자바에서 대표적인 불변 객체는 String 클래스이다.

불변 객체의 특징 :
1. 상태 변경 불가 :
객체가 한 번 생성되면 내부 값이나 상태를 바꿀수 없다.
2. 스레드 안전(Thead-safe) :
여러 스레드에서 동시에 불변 객체를 읽어도 안전하다.
값이 변경되지 않으므로 동기화 작업 없이 공유가능하다. 
3. 재사용 가능 :
값이 변하지 않으므로 동일한 값을 가진 객체를 재사용할 수 있다.
이는 메모리 사용을 효율적으로 관리하는데 도움을 준다. 

 

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2. 배열 초기화 문제

arr[i] = x;

이 코드는 배열의 요소를 반복문 안에서 x로 계속 덮어쓰고 있다.

이로 인해 기존 배열의 값이 모두 사라지고, x의 초기값인 0으로 채워진다.

이는 원래 배열의 평균값을 계산해야 하는 문제에서 논리적 오류이다. 

 

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3. 평균 계산식의 오류

return sum / (arr.length()+1);

배열 길이에 1을 더하는 것은 잘못된 계산이다.

문자에서 요구한 것은 배열의 총합을 배열의 길이로 나눈 평균이다.

따라서 단순히 arr.length를 사용해야 한다. 

 

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4. 정수 나눗셈으로 인한 소수점 손실

int / int 연산은 결과가 정수로 반환된다.

평균을 정확히 구하려면 나눗셈의 결과를 실수로 반환해야 한다.

이를 위해 sum이나 arr.length를 double로 형 변환해야 한다. 

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Solution 💡

class Solutio {
   public double solution(int[] arr) {
     // 1. 합계를 저장할 변수 선언
     int sum = 0;
     
     // 2. for 문을 통해 배열 요소를 모두 더함.
     for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
          sum += arr[i];
     }
     
     //3. 평균값 계산 (double로 형 변환)
     return (double) sum / arr.length;
   }
}

 

1. sum 변수를 선언하여 0으로 초기화.

2. for 루프를 사용해서 배열 arr의 각 요소를 sum에 바로 더한다.

3. 최종 합계를 배열 길이 arr.length로 나누어 평균값을 계산한다. 

4. 나눗셈 결과가 double로 정확히 계산되도록 (double) 형 변환을 적용한다. 

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Reference 📄