[ Java 프로그래밍 ] 공부 정리 - 3강. 반복문과 배열 그리고 예외 처리

* 공부 정리일자 (2022년 8~12월) 
- 책 : 명품 자바 에센셜 
- 개인적으로 공부 및 복습하면서 정리한 내용입니다. (사진 제외) 

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* 목차
3장. 반복문과 배열 그리고 예외 처리 (책 93p)
3.1 반복문 (책 93p)
3.2 continue 문과 break 문 (책 97p)
3.3 자바의 배열 (책 101p)
3.4 다차원 배열 (책 110p)
3.5 메소드의 배열 리턴 (책 112p)
3.6 자바의 예외 처리 (책 114p) 

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1. 복습 (중요 키워드 위주)
3) 3강. 반복문과 배열 그리고 예외 처리 (책 93p)
3.1) 반복문

* 자바 반복문 
- for 문, while 문, do-while 문

(1) for 문 - 가장 많이 사용하는 반복문

* 예제 3-1 : for 문을 이용하여 1부터 10까지 합 출력하기
- for 문을 이용하여 1부터 10까지 덧셈으로 표시하고 합을 출력하라.

(2) while문
- while 문의 구성과 코드 사례
- 조건식이 ‘참’인 동안 반복 실행

* 예제 3-2 : while 문을 이용하여 입력된 정수의 평균 구하기
- while문을 이용하여 정수를 여러 개 입력 받고 평균을 출력하라.
- 0이 입력되면 입력을 종료한다.

(3) do-while 문
- do-while 문의 구성과 코드 사례
- 조건식이 ‘참’인 동안 반복 실행
- 작업문은 한 번 반드시 실행

* 예제 3-3 : do-while 문을 이용하여 ‘a’에서 ‘z’까지 출력하기
- do-while문을 이용하여 'a'부터 'z'까지 출력하는 프로그램을 작성하라.

(4) 중첩 반복
- 반복문이 다른 반복문을 내포하는 구조

- 10000명의 학생이 있는 100개 대학의 모든 학생 성적의 합을 구할 때,
- for 문을 이용한 이중 중첩 구조

* 예제 3-4 : 2중 중첩을 이용한 구구단 출력하기
- 2중 중첩된 for문을 이용하여 구구단을 출력하는 프로그램을 작성하라.

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3.2) continue 문과 break 문 (책 97p)

(1) continue 문
- 반복문을 빠져 나가지 않고, 다음 반복으로 제어 변경
- 반복문에서 continue; 문에 의한 분기

* 예제 3-5 : continue 문을 이용하여 양수 합 구하기
- 5개의 정수를 입력 받고 양수 합을 구하여 출력하는 프로그램을 작성하라.

(2) break 문
- 반복문 하나를 즉시 벗어갈 때 사용
-- 하나의 반복문만 벗어남
-- 중첩 반복의 경우 안쪽 반복문의 break 문이 실행되면 안쪽 반복문만 벗어남

* 예제 3-6 : break 문을 이용하여 while 문 벗어나기
- "exit"이 입력되면 while 문을 벗어나도록 break 문을 활용하는 프로그램을 작성하라. 

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3.3) 자바의 배열 (책 101p)

(1) 배열(array)
- 인덱스와 인덱스에 대응하는 데이터들로 이루어진 자료 구조
-- 배열을 이용하면 한 번에 많은 메모리 공간 선언 가능

- 배열은 같은 타입의 데이터들이 순차적으로 저장되는 공간
-- 원소 데이터들이 순차적으로 저장됨
-- 인덱스를 이용하여 원소 데이터 접근
-- 반복문을 이용하여 처리하기에 적합한 자료 구조

- 배열 인덱스
-- 0부터 시작
-- 인덱스는 배열의 시작 위치에서부터 데이터가 있는 상대 위치


(2) 배열 선언과 생성
(2.0) 배열 선언 및 생성 디테일
- 배열 선언과 배열 생성의 두 단계 필요

(2.1) 배열 선언
- 배열의 이름 선언(배열 레퍼런스 변수 선언)

(2.2) 배열 생성
- 배열 공간 할당 받는 과정

(2.3) 배열 초기화
- 배열 생성과 값 초기화

(2.4) 배열을 초기화하면서 생성한 결과

(3) 배열 인덱스와 배열 원소 접근
* 배열 인덱스
- 배열의 인덱스는 0 ~  (배열 크기 – 1)

- 인덱스를 잘못 사용한 경우
- 반드시 배열 생성 후 접근

(4) 레퍼런스 치환과 배열 공유
- 레퍼런스 치환으로 두 레퍼런스가 하나의 배열 공유

* 예제 3-7 : 배열 선언 및 생성
- 양수 5개를 입력 받아 배열에 저장하고, 제일 큰 수를 출력하는 프로그램을 작성하라. 

(5) 배열의 크기, length 필드* 자바의 배열은 객체로 처리
- 배열 객체의 length 필드
-- 배열의 크기는 배열 객체의 length 필드에 저장

- length 필드를 이용하여 배열의 모든 값을 출력하는 사례

* 예제 3-8 : 배열의 length 필드 활용
- 배열의 length 필드를 이용하여 배열 크기만큼 정수를 입력 받고 평균을 출력하라.

* 참고) 함수 호출 시 배열 전달 비교 : C/C++ vs. 자바

(6) 배열과 for-each 문
* for-each 문
- 배열이나 나열(enumeration)의 원소를 순차 접근하는데 유용한 for 문

- for-each 문으로 정수 배열의 합을 구하는 사례

* 예제 3-9 for-each 문 활용
- for-each 문을 활용하여 int [] 배열의 합을 구하고, String [] 배열의 문자열을 출력하는 사례를 보인다.

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3.4) 다차원 배열 (책 110p)

(1) 2차원 배열
(1.1) 2차원 배열 선언

(1.2) 2차원 배열 생성

(1.3) 2차원 배열의 구조

(1.4) 2차원 배열의 length 필드
- i.length  ->  2차원 배열의 행의 개수로, 2
- i[n].length ->  n번째 행의 열의 개수
- i[1].length      ->  1번째 행의 열의 개수, 5

(1.5) 2차원 배열의 초기화
- 배열 선언과 동시에 초기화

* 예제 3-10 : 2차원 배열 생성 및 활용하기
- 2차원 배열에 학년별로 1, 2학기 성적을 저장하고, 4년 전체 평점 평균을 출력하라.

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3.5) 메소드의 배열 리턴 (책 112p)
(1) 배열 리턴
- 배열의 레퍼런스만 리턴(배열 전체가 리턴되는 것이 아님)

(2) 메소드의 리턴 타입
- 리턴하는 배열 타입과 리턴 받는 배열 타입 일치
- 리턴 타입에 배열의 크기를 지정하지 않음

(3) 배열을 리턴 받아 사용하는 과정

* 예제 3-11 : 배열 리턴
- 일차원 정수 배열을 생성하여 리턴하는 makeArray()를 작성하고, 이 메소드로부터 배열을 전달받는 프로그램을 작성하라.

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3.6) 자바의 예외 처리 (책 114p)

(1) 예외 (Exception)
- 실행 중 오동작이나 결과에 악영향을 미치는 예상치 못한 상황 발생 
-- 자바에서는 실행 중 발생하는 에러를 예외로 처리

* 실행 중 예외가 발생하면
- 자바 플랫폼은 응용프로그램이 예외를 처리하도록 호출
-- 응용프로그램이 예외를 처리하지 않으면 프로그램 강제 종료 시킴

* 예외 발생 경우
- 정수를 0으로 나누는 경우
- 배열의 크기보다 큰 인덱스로 배열의 원소를 접근하는 경우
- 정수를 읽는 코드가 실행되고 있을 때 사용자가 문자를 입력한 경우

* 예제 3-12 : 0으로 나누기 시 예외 발생으로 응용프로그램이 강제 종료되는 경우
- 두 정수를 입력받아 나눗셈을 하고 몫을 구하는 프로그램 코드이다. 
- 사용자가 나누는 수에 0을 입력하면 자바 플랫폼에 의해 예외가 발생하여 프로그램이 강제 종료된다.

(2) 자바의 예외 처리, try-catch-finally 문
* 예외 처리
- 발생한 예외에 대해 개발자가 작성한 프로그램 코드에서 대응하는 것
- try-catch-finally문 사용
-- finally 블록은 생략 가능

* 예외가 발생/발생하지 않은 경우 제어의 흐름

(3) 자바의 예외 클래스
- 자바 플랫폼은 응용프로그램이 실행 중 오류를 탐지할 수 있도록 많은 예외를 클래스 형태로 제공

* 예외 클래스 사례
- 배열의 범위를 벗어나 원소를 접근하는 예외 처리
- ArrayIndexOutOfBoundsException 예외

* 예제 3-13 : 0으로 나누는 예외에 대처하는 try-catch 블록 만들기
- try-catch-finally 블록을 이용하여 예제 3-12를 수정하여, 
 정수를 0으로 나누는 경우에 "0으로 나눌 수 없습니다!"를 출력하는 프로그램을 작성하라.

* 예제 3-14 : 입력 오류시 발생하는 예외 (InputMismatchException)
- Scanner 클래스를 이용하여 3개의 정수를 입력받아 합을 구하는 프로그램을 작성하라. 
 사용자가 정수가 아닌 문자를 입력할 때 발생하는 InputMismatchException 예외를 처리하여 다시 입력받도록 하라.