비트 연산자와 시프트 연산자, 각종 조건문과 반복문

 

 

학습 목표

 

• 비트별로 조작하는 비트 연산자와 시프트 연산자의 동작을 설명할 수 있다.

• if 문을 이용한 선택 구조에 대해 설명할 수 있다.

• 반복 구조인 for문, while문, do ~ while 문에 대해 설명할 수 있다.

• 무한 루프(loop) 오류에 대해 설명할 수 있다.

• Break 문, continue 문에 대해 설명할 수 있다.

• 다중 선택 구조인 switch 문에 대해 설명할 수 있다.

• 선택 정렬 프로그램을 설명할 수 있다.

 

학습 내용

 

비트(bit) 연산자

 

컴퓨터 내부의 데이터를 비트 단위로 비교하거나 조작할 때 사용함

정수형 데이터를 조작할 때 사용함

 

• 데이터와 비트
  • 컴퓨터는 2진 기계이므로 모든 데이터는 2진 코드로 저장됨
  • 2진 코드의 한 자리는 비트라고 함

 

비트 논리곱 & 연산

각 비트를 비교하여 모두 1이면 1, 아니면 0을 반환하는 연산

논리 연산과 동일하다

예) a = 170, b = 245일때

 

비트 논리합 | 연산

각 비트를 비교하여 모두 0이면 0, 아니면 1을 반환하는 연산

논리 연산과 동일하다

예) a = 170, b = 245일때

 

비트 배타적 논리합(XOR) ^ 연산

각 비트를 비교하여 서로 다르면 1, 아니면 0을 반환하는 연산

예) a = 170, b = 245일때

 

비트 부정(NOT) ~ 연산

각 비트의 1은 0으로, 0은 1로 반전시키는 연산

예) a = 170, b = 245일때

 

시프트(Shift) 연산자

 

컴퓨터 내부의 데이터를 비트 단위로 비교하거나 조작할 떄 사용

정수형 데이터를 조작할 때 사용

 

• 왼쪽 시프트 연산자 <<
  • x값을 n비트 만큼 왼쪽으로 이동시킴
  • 최상위 비트보다 왼쪽으로 시프트된 비트는 삭제됨
  • 최하위 비트는 0으로 채워짐

 

예) 178 << 2

1	0	1	1	0	0	1	0
1	1	0	0	1	0	0	0

 

• 논리 오른쪽 시프트 연산자 >>>
  • x값을 n비트 만큼 오른쪽으로 이동시킴
  • 최하위 비트보다 오른쪽으로 시프트된 비트는 삭제됨
  • 최상위 비트는 0으로 채워짐

예) 178 >>> 2

1	0	1	1	0	0	1	0
0	0	1	0	1	1	0	0

 

• 오른쪽 시프트 연산자 >>
  • x값을 n비트 만큼 오른쪽으로 이동시킴
  • 최하위 비트보다 오른쪽으로 시프트된 비트는 삭제됨
  • 최상위 비트는 시프트 하기 전 최상위 비트값과 같은 값으로 채워짐

예1) 178 >> 2

 

예1)

 

if문

if문은 조건에 따라 처리를 다르게 할 때 사용함

 

• if 단독사용
  • 조건이 참일경우에만 특정문을 실행하는 경우 사용
  • 실행해야 할 문이 여러개인 경우 {}로 묶어서 사용

 

• if ~ else 구조
  • 구조에 따라 두개의 처리를 선택하는 경우 사용함

 

 

whlie 문

 

while 문은 조건이 성립하는 동안 계속 반복처리를 실행함 (파이썬의 while과 같음)

 

do ~ while 문

 

조건과 상관없이 반드시 한번은 처리할 문으로 진행함

조건이 성립하면 반복함

for 문과 달리 반복 횟수를 세는 카운터가 필수적이 아님

그러나 반복 횟수를 세기 위해서는 카운터를 선언해서 사용함

while(조건) 뒤에 ; 세미콜론을 반드시 붙여야 함

 

끝에 조건을 달아 반복하는 개념은 파이썬에선 찾아볼 수 없었던 개념이다.

 

자바에서 break문과 continue문의 기능은 파이썬과 같다.

 

응용

 

switch 문

 

switch 문은 여러 개의 case 라는 선택지에서 식의 값과 일치하는 것을 골라 해당하는 처리를 실행함

switch 문의 식에는 char형, byte형, short형, int형 변수나 평가값(결과값) 만 사용함

식의 값이 어떤 case와도 맞지 않을 경우에는 default로 넘어가서 처리됨

각 case의 마지막에는 break 문을 두어 선택한 처리만을 수행하도록 함

 

if와 else if 문의 고도화 된 버전인것 같다. 파이썬엔 없던 기능인만큼 확실히 숙지해두자.

 

해당 코드는 반복문을 수행하며 switch 문의 조건을 수행해 결과를 출력하고 있다.

 

• switch 문의 식에는 char형, byte형, short형, int형이 아닌것을 사용할 수 없으므로, 이 경우에는 if ~ else 를 내포시켜 사용함 (String 형)

• 모든 switch 문은 내포된 if ~ else 구조로 변환할 수 있음.

 

선택 정렬

 

올림차순 정렬 알고리즘

1. 주어진 리스트 중에 최소값을 찾음

2. 그 값을 맨 앞에 위치한 값과 교체함

3. 맨 처음 위치를 뺀 나머지 리스트를 같은 방법으로 교체함

4. 하나의 원소만 남을 때까지 단계 1~ 단계 3 을 반복함

 

주의사항

 

파이썬과는 달리 자바는 아주 간깐한것같다.