Java를 이용한 문자열 알고리즘: 이론에서 실제 구현까지

문자열 처리는 프로그래밍에서 흔히 마주치는 작업 중 하나입니다. 효율적인 문자열 처리는 검색 엔진, 데이터베이스, 보안 시스템 등 다양한 분야에서 중요한 역할을 합니다. Java는 문자열 처리를 위한 강력한 기능을 제공하며, 이를 활용해 다양한 문자열 알고리즘을 구현할 수 있습니다. 본문에서는 Java를 활용한 문자열 알고리즘의 몇 가지 기본적인 예제를 소개합니다.

• 문자열 뒤집기

문자열을 뒤집는 것은 문자열 알고리즘의 가장 기본적인 예제 중 하나입니다. 이 작업은 문자 배열로 변환한 다음, 배열의 앞뒤를 바꿔치기하는 방식으로 구현할 수 있습니다.

 

public String reverseString(String str) {
    char[] charArray = str.toCharArray();
    int left = 0;
    int right = str.length() - 1;
    
    while (left < right) {
        // 앞뒤 문자 교환
        char temp = charArray[left];
        charArray[left] = charArray[right];
        charArray[right] = temp;
        
        left++;
        right--;
    }
    
    return new String(charArray);
}

 

• 문자열 팰린드롬 확인

문자열이 팰린드롬인지 확인하는 알고리즘은 문자열을 앞에서부터 읽은 것과 뒤에서부터 읽은 것이 동일한지 비교합니다. 이 역시 문자 배열을 사용하여 구현할 수 있습니다.

 

public boolean isPalindrome(String str) {
    char[] charArray = str.toCharArray();
    int left = 0;
    int right = str.length() - 1;
    
    while (left < right) {
        if (charArray[left] != charArray[right]) {
            return false;
        }
        left++;
        right--;
    }
    
    return true;
}

 

• 문자열에서 중복 문자 제거

주어진 문자열에서 중복된 문자를 제거하고 유니크한 문자만 남기는 방법입니다. 이 작업은 해시셋을 사용하여 구현할 수 있습니다.

 

public String removeDuplicates(String str) {
    Set<Character> charSet = new LinkedHashSet<>();
    for (char c : str.toCharArray()) {
        charSet.add(c);
    }
    
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    for (char c : charSet) {
        sb.append(c);
    }
    
    return sb.toString();
}

 

• 문자열 압축

연속된 문자를 갖는 문자열에서 같은 문자를 숫자로 표현하여 압축하는 알고리즘입니다. 예를 들어, "aaabbcccc"는 "a3b2c4"로 압축됩니다.

 

public String compressString(String str) {
    StringBuilder compressed = new StringBuilder();
    int count = 1;
    
    for (int i = 1; i <= str.length(); i++) {
        if (i == str.length() || str.charAt(i) != str.charAt(i - 1)) {
            compressed.append(str.charAt(i - 1));
            if (count > 1) {
                compressed.append(count);
            }
            count = 1;
        } else {
            count++;
        }
    }
    
    return compressed.toString();
}

 

Java에서 문자열 알고리즘을 구현하는 것은 다양한 프로그래밍 문제를 해결하는 데 필수적인 기술입니다. 제공된 예제들을 통해 기본적인 문자열 처리 방법을 익히고, 이를 바탕으로 더 복잡한 문자열 관련 문제에 접근하는 능력을 개발할 수 있습니다. Java의 문자열 처리 기능을 최대한 활용하여, 효율적이고 가독성 높은 코드를 작성하는 것이 중요합니다.