ArrayList란 무엇인가

게시 2026/04/05

By HongRae Kim

19 분읽는 시간

ArrayList란 무엇인가

1. ArrayList란 무엇인가

자바에서 여러 데이터를 다룰 때 가장 먼저 배우는 구조는 배열(Array)이다.
배열은 같은 타입의 값을 묶어서 저장할 수 있고, 인덱스로 바로 접근할 수 있어 빠르고 단순하다.
하지만 한 번 생성하면 크기를 바꿀 수 없다는 한계가 있다.

반면 ArrayList는 java.util패키지에서 제공하는 크기가 자동으로 늘어나고 줄어드는 리스트로, 배열처럼 인덱스로 접근할 수 있으면서도 요소 추가와 삭제에 맞춰 크기를 유연하게 관리할 수 있다. 또한 중복 저장이 가능하고, 입력한 순서를 유지하며, 기본적으로 thread-safe 하지는 않다.

처음에는 ArrayList를 단순히 “크기 늘어나는 배열” 정도로만 생각하기 쉽운데, 정리해보면 단순 편의 기능 이상의 의미가 있다.
배열의 장점인 빠른 조회는 유지되면서, 추가/삭제의 유연성을 제공하기 때문이다.
그래서 자바를 공부하다 보면 배열 다음으로 자연스럽게 ArrayList를 배우게 되는 것 같다.

  
import java.util.ArrayList;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>();

        numbers.add(10);
        numbers.add(20);
        numbers.add(30);

        System.out.println(numbers); // [10, 20, 30]
    }
}

2. 배열과 ArrayList의 차이

배열과 ArrayList는 겉보기에는 비슷하다. 둘 다 여러 값을 순서대로 저장하고, 인덱스로 접근할 수 있기 때문이다.
하지만 가장 큰 차이는 크기 관리 방식에 있다.

배열은 생성 시 크기를 정하면 끝까지 고정되지만, ArrayList는 요소 수에 따라 내부 공간을 조정하면서 동적으로 동작한다.
또 하나 중요한 차이는 저장 타입이다. 배열은 기본형과 참조형을 모두 직접 저장할 수 있지만, ArrayList는 기본형을 직접 담을 수 없고, Integer, Double, Character 같은 래퍼 클래스(Wrapper Class)를 사용해야 한다.

예를 들어 ArrayList<int>는 불가능하고, ArrayList<Integer>는 가능하다.

정리하자면 배열은 고정 크기의 단순한 구조, ArrayList는 가변 크기의 편리한 구조라고 볼 수 있다.
배열은 크기가 명확히 정해진 데이터를 다룰 때 적합하고, ArrayList는 데이터 개수가 변할 가능성이 있는 상황에서 훨씬 실용적이다.

3. ArrayList의 주요 특징

ArrayList를 공부할 때는 단순히 “추가하고 삭제하는 리스트”로 외우기보다, 어떤 특징을 가지는지 먼저 정리하는 게 좋다.

인덱스로 접근할 수 있다
배열처럼 get(index) 방식으로 특정 위치의 값을 읽을 수 있다. 이는 내부적으로 배열 기반 구조를 사용하기 때문이다.
중복 저장이 가능하다
같은 값을 여러 번 넣어도 문제되지 않는다. 예를 들어 “Java”를 두 번 넣으면 두 개 모두 저장된다.
삽입 순서를 유지한다 먼저 넣은 값이 앞에, 나중에 넣은 값이 뒤에 저장된다. 그래서 순서가 중요한 데이터 목록을 관리할 때 편리하다.
기본적으로 thread-safe 하지 않다
즉 여러 스레드가 동시에 수정하는 환경에서는 별도 동기화가 필요하다.
GeeksforGeeks에서는 Collections.synchronizedList()로 감싸는 방식을 예시로 든다.

이 특징들을 보면 ArrayList는 “순서가 있는 데이터 목록을 유연하게 다루기 위한 자료구조”라고 이해하면 될 것 같다.

4. ArrayList 선언과 생성 방법

ArrayList는 상황에 따라 여러 방식으로 생성할 수 있다.

1. 기본 생성자

가장 일반적인 방식은 빈 ArrayList를 만드는 것이다.

  
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();

이 방식은 가장 자주 사용된다.
처음에는 비어 있는 리스트를 만들고, 이후 add()로 요소를 추가해 나가는 형태이다.

2. 초기 용량을 지정하는 생성자

  
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>(20);

이 방식은 내부 저장 공간의 초기 크기를 미리 정하는 것이다.
처음부터 데이터가 꽤 많이 들어올 것을 예상한다면, 미리 어느 정도 용량을 잡아두는 것이 불필요한 확장을 줄이는 데 도움이 될 수 있다.

3. 다른 컬렉션으로 초기화하는 생성자

  
ArrayList<String> list = new ArrayList<>(anotherCollection);

이 방식은 기존 컬렉션의 값을 바탕으로 새로운 ArrayList를 만드는 방식이다.
이미 존재하는 데이터 목록을 복사하거나, 다른 컬렉션을 ArrayList 형태로 바꾸고 싶을 때 유용하다.

즉 ArrayList는 단순히 빈 리스트만 만드는 구조가 아닌, 빈 상태로 시작할 수도 있고, 예상 크기를 미리 줄 수도 있으며, 기존 데이터를 바탕으로 시작할 수도 있다는 점이 중요한 것 같다.

5. ArrayList의 기본 사용법

ArrayList를 실제로 사용할 때 가장 자주 하는 동작은 크게 다섯 가지이다.

값 추가하기
값 조회하기
값 수정하기
값 삭제하기
전체 순회하기

1. 값 추가하기

가장 기본적인 추가는 맨 뒤에 값을 넣는 것이다.

  
import java.util.ArrayList;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> subjects = new ArrayList<>();
        
        subjects.add("Java");
        subjects.add("Spring");
        subjects.add("JPA");

        System.out.println(subjects); // [Java, Spring, JPA]
    }
}

add(E e)는 리스트의 맨 끝에 요소를 붙인다.
배열처럼 몇 번째 칸을 미리 정해놓지 않아도 된다는 점이 편하다.

2. 특정 위치에 값 추가하기

  
subjects.add(1, "Backend");
System.out.println(subjects); // [Java, Backend, Spring, JPA]

인덱스를 지정하면 해당 위치에 값이 들어가고, 그 뒤에 있던 요소들은 오른쪽으로 한 칸씩 밀리게 된다.
즉, 중간 삽입은 가능하지만 요소 간 이동이 발생한다는 점을 같이 이해해야 한다.

3. 값 조회하기

  
System.out.println(subjects.get(0)); // Java 

get(index)를 사용하면 특정 위치의 요소를 읽을 수 있다.
이 방식이 빠른 이유는 ArrayList가 내부적으로 배열 기반이기 때문이다.

4. 값 수정하기

  
subjects.set(0, "Java SE");
System.out.println(subjects); // [Java SE, Backend, Spring, JPA]

set(index, element)는 해당 위치의 기존 값을 새로운 값으로 교체한다.
추가가 아닌 덮어쓰기라는 점을 구분하자.

5. 값 삭제하기

삭제는 두 방식이 존재한다.

  
subjects.remove(1);         // 인덱스로 삭제
subjects.remove("Spring");  // 값으로 삭제

인덱스로 삭제하면 해당 위치의 요소가 제거되고, 뒤 요소들이 앞으로 당겨진다.
값으로 삭제하면 가장 먼저 발견한 해당 값 하나를 지운다.

원문에서도 remove(int index)와 remove(Object o)를 구분해서 설명한다.

6. 전체 순회하기

  
for (int i = 0; i < subjects.size(); i++) {
    System.out.println(subjects.get(i));    
}

또는 향상된 for문도 많이 쓴다.

  
for (String subject : subjects) {
    System.out.println(subject);
}

여기서 중요한 점은 배열처럼 length를 쓰는 것이 아닌, ArrayList는 size()로 현재 요소 개수를 확인한다.

6. 자주 사용하는 주요 메서드 정리

ArrayList에는 메서드가 많지만, 자주 쓰는 것 위주로 정리하는 편이 좋다고 생각한다.

추가 관련

  
list.add("A");
list.add(1, "B");
list.addAll(otherList);

add(E e): 맨 뒤에 요소 추가
add(int index, E element): 특정 위치에 요소 추가
addAll(Colleciton c): 다른 컬렉션 전체 추가

조회 관련

  
list.get(0);
list.contains("A");
list.indexOf("A");
lisst.isEmpty();
list.size();

get(int index): 해당 위치 요소 조회
contains(Object o): 포함 여부 확인
indexOf(Object o): 처음 등장한 위치 반환
isEmpty(): 비어 있는지 확인
size(): 현재 요소 개수 반환

수정 관련

  
list.set(0, "Z");

set(int index, E element): 요소 값 변경

삭제 관련

  
list.remove(0);
list.remove("A");
list.clear();

remove(int index): 인덱스로 삭제
remove(Object o): 값으로 삭제
clear(): 전체 삭제

기타 알아두면 좋은 메서드

  
list.toArray();
list.subList(0, 2);
list.ensureCapacity(50);
list.trimToSize();

toArray(): 배열로 변환
subList(from, to): 부분 구간 view 반환
ensureCapacity(int minCapacity): 최소 용량 확보
trimToSize(): 현재 크기에 맞춰 capacity 축소

모든 메서드를 한 번에 외우기보다, 먼저 add, get, set, remove, size, contains 정도 익힌 후 나머지는 필요할 때 확장하는 방식이 효율적일 것 같다는 생각이 든다.

7. ArrayList의 내부 동작 방식

ArrayList에 대한 핵심 내용이라고 생각한다.
겉으로는 리스트처럼 보이지만, 내부 구현은 동적으로 크기가 조절되는 배열이다.

즉 ArrayList는 요소를 연속된 메모리 형태로 저장하고, 이 덕분에 인덱스를 통한 접근이 빠르다.
get(index)가 보통 O(1)로 이해되는 이유도 여기에 있다.

하지만 배열이 꽉 차면 문제가 생긴다.
기존 배열에는 더 이상 공간이 없으므로 더 큰 배열을 새로 반들고 기존 값을 복사해야 한다.

원글에서는 기본 생성 시 기본 capacity가 10이고, 용량이 부족해지면 새 capacity를 기존 용량 + 기존 용량 / 2 방식으로 계산한다고 한다.
즉 약 1.5배씩 커지는 방식이다.

또한 특정 위치에 삽입하거나 삭제할 때는 뒤쪽 요소들을 이동시켜야 한다.
예를 들어 1번 인덱스에 새 값을 넣으면, 기존 1번 이후 요소들은 전부 한 칸씩 뒤로 밀리게 된다.
삭제도 반대로 한 칸씩 앞으로 당겨야 한다. 그래서 ArrayList는 조회에는 강하지만, 중간 삽입/삭제에는 상대적으로 약하다.

정리하면 ArrayList는 “리스트처럼 쓰지만, 내부적으로는 배열의 성질을 그대로 가진 구조”이다.

8. size와 capacity의 차이

ArrayList를 공부하다 보면 size와 capacity를 헷갈리기 쉽다.
size는 현재 실제로 저장된 요소 개수이고, capacity는 내부 배열이 저장할 수 있도록 확보된 공간 크기다.

예를 들어 이렇게 만들었다고 하자.

  
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>(10);
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);

이 경우 실제 들어 있는 값은 3개이므로 size는 3이 되는 것이다.
하지만 내부적으로는 10칸 정도를 확보해둔 상태이므로 capacity는 10이 된다.

즉, size와 capacity는 전혀 다른 개념으로 봐야 한다.
size는 “지금 몇 개 들어 있나”,
capacity는 “몇 개까지 들어갈 준비가 되어 있나”에 가깝다.

이 차이를 이해하면 왜 ensureCapacity()나 trimToSize() 같은 메서드가 존재하는지도 자연스럽게 보이기 시작한다.

9. 시간복잡도로 이해하는 ArrayList

자료구조를 공부할 때는 사용법만 아는 것보다, 어떤 연산이 빠르고 느린지를 같이 이해하는 것에 중요하다고 생각한다.

1. 조회 - 빠름

인덱스로 바로 접근할 수 있으므로 get(index)는 보통 O(1)로 본다.
배열 기반 구조의 장점을 그대로 가져가는 부분이다.

2. 맨 뒤 삽입 - 보통 빠름

마지막에 붙이는 add(E e)는 대부분 O(1)처럼 동작한다.
다만 배열이 꽉 찬 시점에는 더 큰 배열을 만들고 복사하는 비용이 들어가므로 원글에서는 amortized O(1) 이라고 이해하는 것이 맞다고 한다.

3. 중간 삽입/삭제 - 느릴 수 있음

특정 위치에 넣거나 빼면 뒤 요소를 이동시켜야 하므로 O(N)이 된다.
즉 요소 이동 비용 때문에 데이터가 많아질수록 부담이 커지게 되는 것이다.

4. 순회 - O(N)

전체를 한 번 도는 것은 당연히 요소 수에 비례하므로 O(N)이 된다.

정리하자면 ArrayList는 조회가 많고, 끝에 붙이는 추가가 많은 경우에 잘 맞는 구조라고 보면 될 것 같다.

정리

ArrayList는 자바에서 가장 자주 사용하는 컬렉션 중 하나다.
배열처럼 인덱스로 접근할 수 있어서 익숙하고, 크기가 자동으로 조절되기 때문에 훨씬 유연하게 데이터를 다룰 수 있다.
동시에 내부는 배열 기반이기 때문에 조회는 빠르지만, 중간 삽입과 삭제에서는 요소 이동 비용이 발생한다는 특징도 함께 가진다.

이번에 정리하면서 느낀 점은 ArrayList를 단순히 “배열보다 편한 것”으로 보는 데서 끝나면 안 된다는 것이다.
왜 get()은 빠르고, 중간 add()나 remove()는 느릴 수 있는지까지 이해해야 시야가 넓어지는 것 같다.

즉 ArrayList는 “편리한 리스트”이면서 동시에 “배열의 성질을 가진 동적 자료구조”라고 이해하면 정리되는 것 같다.

참고

GeeksforGeeks, ArrayList in Java

Blog, Java