C# - 배열과 컬렉션 정리 - 1차원부터 다차원, 리스트부터 딕셔너리까지 + 예제

📘 배열과 컬렉션

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배열

1차원 배열

동일한 데이터 유형을 연속적으로 저장하며, 인덱스를 통해 요소에 접근할 수 있다. 배열은 선언 시 고정된 크기를 가지며, 크기 이상의 데이터는 저장할 수 없다.

int[] array1 = new int[5];
array1[0] = 1;
...

...

예제: 배열을 활용한 합계 계산

int[] itemPrices = { 100, 200, 300, 400, 500 };
int totalPrice = 0;
for (int i = 0; i < itemPrices.Length; i++)
{
    totalPrice += itemPrices[i];
}
Console.WriteLine("총 아이템 가격: " + totalPrice + " gold");

배열 실습 예시

• 게임 캐릭터 능력치 배열
• 학생 성적 평균 계산
• 배열 기반 숫자 맞추기 게임

다차원 배열

행과 열로 구성된 2차원 이상의 배열 구조로, 표 형태의 데이터를 처리할 때 사용된다.

int[,] array2D = new int[2, 3];
int[,,] array3D = new int[2, 3, 4];

예제: 2차원 배열을 활용한 게임 맵

int[,] map = {
    {1,1,1,1,1},
    {1,0,0,0,1},
    ...
};

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컬렉션

컬렉션은 배열과 유사하지만, 크기가 가변적이며 다양한 기능을 지원하는 자료 구조다. C#의 컬렉션은 System.Collections.Generic 네임스페이스에 정의되어 있다.

List

동적으로 크기가 조정되는 배열 구조로, 요소의 추가/삭제/삽입이 가능하다. 내부적으로 배열을 기반으로 동작하며, 요소가 많아질 경우 새로운 배열을 생성해 데이터를 복사하는 방식으로 확장된다.

List<int> numbers = new List<int>();
numbers.Add(1); numbers.Remove(1);

Dictionary

키와 값의 쌍으로 데이터를 저장하는 구조다. 키는 중복될 수 없으며, 값에 빠르게 접근할 수 있는 장점이 있다.

Dictionary<string, int> scores = new Dictionary<string, int>();
scores.Add("Alice", 100);

Stack

후입선출(LIFO) 구조로 동작하며, Push()로 추가하고 Pop()으로 제거한다.

Stack<int> stack = new Stack<int>();
stack.Push(1); int val = stack.Pop();

Queue

선입선출(FIFO) 구조로 동작하며, Enqueue()로 추가하고 Dequeue()로 제거한다.

Queue<int> queue = new Queue<int>();
queue.Enqueue(1); int val = queue.Dequeue();

HashSet

중복을 허용하지 않는 집합 구조다. 삽입 순서가 보장되지 않으며, Contains()로 존재 여부를 확인할 수 있다.

HashSet<int> set = new HashSet<int>();
set.Add(1); set.Contains(1);

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배열 vs 리스트

항목	배열	리스트
크기	고정	가변
메모리	정적 할당	동적 배열 구조
기능	단순 저장/접근	삽입, 삭제, 탐색 등 다양
성능	반복에 유리	유연성 뛰어남

 

• 데이터 크기가 고정되거나 반복 연산 중심일 경우 배열 사용이 유리하다.
• 유동적인 데이터 처리, 삽입/삭제가 잦은 경우 리스트를 사용하는 것이 효율적이다.

 

게임케릭터 능력치 만들기

// 플레이어의 공격력, 방어력, 체력, 스피드를 저장할 배열
int[] playerStats = new int[4]; 

// 능력치를 랜덤으로 생성하여 배열에 저장
Random rand = new Random();
for (int i = 0; i < playerStats.Length; i++)
{
    playerStats[i] = rand.Next(1, 11);
}

// 능력치 출력
Console.WriteLine("플레이어의 공격력: "  + playerStats[0]);
Console.WriteLine("플레이어의 방어력: "  + playerStats[1]);
Console.WriteLine("플레이어의 체력: "    + playerStats[2]);
Console.WriteLine("플레이어의 스피드: "  + playerStats[3]);

 

학생들의 성적 평균 구하기

int[] scores = new int[5];  // 5명의 학생 성적을 저장할 배열

// 성적 입력 받기
for (int i = 0; i < scores.Length; i++)
{
    Console.Write("학생 " + (i + 1) + "의 성적을 입력하세요: ");
    scores[i] = int.Parse(Console.ReadLine());
}

// 성적 총합 계산
int sum = 0;
for (int i = 0; i < scores.Length; i++)
{
    sum += scores[i];
}

// 성적 평균 출력
double average = (double)sum / scores.Length;
Console.WriteLine("성적 평균은 " + average + "입니다.");

 

배열을 활용한 숫자 맞추기 게임

Random random = new Random();  // 랜덤 객체 생성
int[] numbers = new int[3];  // 3개의 숫자를 저장할 배열

// 3개의 랜덤 숫자 생성하여 배열에 저장
for (int i = 0; i < numbers.Length; i++)
{
    numbers[i] = random.Next(1, 10);
}

int attempt = 0;  // 시도 횟수 초기화
while (true)
{
    Console.Write("3개의 숫자를 입력하세요 (1~9): ");
    int[] guesses = new int[3];  // 사용자가 입력한 숫자를 저장할 배열

    // 사용자가 입력한 숫자 배열에 저장
    for (int i = 0; i < guesses.Length; i++)
    {
        guesses[i] = int.Parse(Console.ReadLine());
    }

    int correct = 0;  // 맞춘 숫자의 개수 초기화

    // 숫자 비교 및 맞춘 개수 계산
    for (int i = 0; i < numbers.Length; i++)
    {
        for (int j = 0; j < guesses.Length; j++)
        {
            if (numbers[i] == guesses[j])
            {
                correct++;
                break;
            }
        }
    }

    attempt++;  // 시도 횟수 증가
    Console.WriteLine("시도 #" + attempt + ": " + correct + "개의 숫자를 맞추셨습니다.");

    // 모든 숫자를 맞춘 경우 게임 종료
    if (correct == 3)
    {
        Console.WriteLine("축하합니다! 모든 숫자를 맞추셨습니다.");
        break;
    }
}

 

게임 맵을 구현

int[,] map = new int[5, 5] 
{ 
    { 1, 1, 1, 1, 1 }, 
    { 1, 0, 0, 0, 1 }, 
    { 1, 0, 1, 0, 1 }, 
    { 1, 0, 0, 0, 1 }, 
    { 1, 1, 1, 1, 1 } 
};

for (int i = 0; i < 5; i++)
{
    for (int j = 0; j < 5; j++)
    {
        if (map[i, j] == 1)
        {
            Console.Write("■ ");
        }
        else
        {
            Console.Write("□ ");
        }
    }
    Console.WriteLine();
}