for-each 중 break, for loop 사용 간 차이

안녕하세요?

for loop 와 for-each loop는 모두 배열 순회를 위해 사용할 수 있는데 두 방법의 성능 차이는 거의 없다고 보셔도 됩니다. 특히 요즘에는 컴퓨터 성능이 매우 좋기도 하구요.

for loop 는 반복 횟수나 범위를 명시적으로 지정할 수 있으므로, 배열의 일부 요소만 순회하려는 경우 유리합니다. 또는 증감 부분에서 i++ 이 아닌 i+=2 와 같이 하여 배열의 요소를 하나씩 건너뛰도록 할 수도 있지요. 반면에 for-each 는 범위를 명시적으로 지정할 수 없으며, 배열의 처음부터 끝까지 순회하므로 배열의 모든 요소에 대해 순회해야 할 경우 유리합니다.

어떤 방법이 성능적으로 더 우수한지 알아보려면 일반적으로 코드의 실행 시간을 측정하는 것이 좋습니다. 자바에서는 System.currentTimeMillis() 를 이용해 코드 실행 시간을 측정할 수 있어요.

long start = System.currentTimeMillis();

// 시간 측정을 위한 코드를 이 곳에 적으세요

long end = System.currentTimeMillis();
long elapsedTime = end - start;
System.out.println("수행시간 : " + elapsedTime + " ms");

프로그래밍을 할 때 어떤 방법이 더 성능이 좋은지를 알기 위해서는 알고리즘을 공부하면 좋습니다. 알고리즘을 공부 하다 보면 시간 복잡도라는 것을 배우게 될 텐데, 시간 복잡도는 알고리즘의 실행 시간을 분석하는 방법으로 Big-O 표기법으로 나타냅니다. Big-O는 알고리즘의 최악의 실행 시간을 나타내는데, 이를 통해 입력값이 커질 때 알고리즘의 성능이 어떻게 변화하는지 예측할 수 있습니다. 예를 들어, O(n) 시간 복잡도를 가지는 알고리즘은 입력의 크기가 n 배 증가할 때 실행 시간도 n 배 증가하며, O(n^2) 시간 복잡도를 가지는 알고리즘은 입력의 크기가 n 배 증가할 때 실행 시간은 n^2 배 증가합니다.

만약 1개의 단어(한글)가 적힌 종이를 1초 동안 보고 어떤 단어가 있었는지 외운다고 가정해봅시다. 1초에 단어 1개는 너무 쉽죠?
이번에는 3개의 단어가 적힌 종이를 3초 동안 보고 세 단어를 모두 외운다고 가정해봅시다. 3초에 단어 3개 정도는 사실 크게 어렵지는 않을 것 같네요. 여기까지만 보면 우리는 평균 1초에 1개 단어를 외운다고 해볼 수 있을 것 같습니다. 앞서 말씀드린 시간 복잡도로 표현하면 O(n) 으로 볼 수 있겠죠.
그런데 1,000개의 단어가 적힌 종이를 1,000초 동안 본다면 어떻게 될까요? 평균 1초에 단어 1개를 외운다면 1,000초면 1,000개를 외울 수 있어야겠지만 현실은 훨씬 더 많은 시간이 주어져도 아마 다 외우지 못할 겁니다. O(n^2) 보다 더 나쁜 시간 복잡도를 가지는 것이죠.

이처럼 입력값(단어)의 크기가 작을 때는 체감을 못하다가 입력값이 커지면 코드를 수행하는데 굉장히 오랜 시간이 걸리거나 모든 작업을 완료하지 못하고 아예 프로그램이 비정상 종료가 될 수도 있습니다. 이런 부분은 알고리즘을 공부 하다 보면 자연스럽게 최적화를 고민하게 되고 더 나은 성능을 가지는 접근 방법을 택하게 되실 겁니다 😊

감사합니다.