자료구조에 대해 알아보자

 

컴퓨터의 자료구조에 대해 알아보자

 

알고리즘과 자료구조는 깊은 관계성 갖고있습니다.

Program = 자료구조 + 알고리즘

자료구조를 활용하여 알고리즘은 문제를 해결하는 과정과 방법론을 제시하죠.

여기서 자료구조란, 자료를 효율적으로 표현하고 저장하고 처리할 수 있도록 정리하는 것을 말합니다.

알고리즘을 수행하기 위해 데이터를 메모리에 구조화하는 역할입니다.

 

컴퓨터가 더욱 효율적으로 문제 분석하고 처리할 수 있게 하기 위해서

우리는 알맞은 형태로 정의해야 할 수 있어야하는데요.

그 “알맞은 형태”가 곧 자료구조랍니다 🙂

 

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컴퓨터는 어떤 다양한 방법으로 조직화 되어있는지 살펴봅시다.

 

형태에 따른 자료 구조 분류

 

 

[1] 단순 구조 (Simple Structure)

복잡한 계층 및 구성 요소를 가지지 않는 구조를 가리킵니다. 

보통 한 가지 유형의 데이터만을 담고 있거나,

데이터 사이의 관계가 단순하고 직접적인 경우를 단순 구조라 칭해요. 

 

 

 

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[2] 선형 구조(Linear Data Structure)

데이터 요소가 선형적으로 연결되어 있는 구조를 가리킵니다. 

데이터는 단순한 순서로 저장되며, 데이터에 접근하고자 할 때 선형적인 방식으로 접근 할 수 있어요.

자료를 구성하는 원소 사이의 관계가 1:1 로, 하나씩 순차적으로 나열시킨 형태를 띕니다. 

 

• 배열(Array) ==순차적 리스트

고정된 크기를 가지며, 같은 타입의 데이터를 연속적으로 메모리에 저장하는 자료구조입니다.

인덱스로 접근할 수 있으며 메모리에 연속적으로 할당됩니다. 

 

• 연결리스트 ( Linked List )

데이터 노드들이 포인터를 사용하여 선형적으로 연결되어있는 자료구조입니다. 

각 노드는 데이터와 다음 노드를 가리키는 포인터로 구성됩니다. 
또한, 삽입과 삭제가 배열에 비해 유연하고 편리합니다. 

 

• 스택 (Stack)

후입선출의 원칙에 따라 데이터를 저장하고 관리하는 자료구조

 

들어가 쌓이는 순서 : 1 → 2 → 3 → 4 → 5 → 6
처리되는 순서 : 6 → 5 → 4 → 3 → 2 → 1

 

우물이라고 생각합시다. 구멍이 한 쪽 밖에 없다는 건,

데이터 추가와 삭제가 한쪽에서만 이루어진다는 것이기 때문에 후입선출 방식이 나타날 수밖에 없는거죠!

LILO(Last In Last Out, 후입 선출) - 나중에 들어간 것이 먼저 나온다

팝(Pop)?  스택의 맨 위에 이쓴 요소를 제거하는 작업을 의미

푸시(Push)? 스택의 맨 위에 새로운 요소를 추가하는 작업을 의미 

 

• 큐 (Queue)

선입선출의 원칙에 따라 데이터를 저장하고 관리하는 자료구조입니다. 

 

양쪽에 구멍이 뚫려있는 빨대라고 생각해볼까요. 한 쪽에선 데이터 삽입이, 다른 한쪽에선 삭제가 이루어집니다. 

FIFO(First In First Out, 선입선출) - 먼저 들어간 것이 먼저 나온다

디큐(Dequeue)? 큐의 맨 앞에 있는 요소를 제거하는 작업을 의미

인큐(Enqueue)? 큐의 맨 뒤에 새로운 요소에 추가하는 작업을 의미

 

• 덱(Deque)

양쪽 끝에서 삽입과 삭제가 가능. 큐의 발전 형태

인큐(Enqueue)? 덱의 맨앞이나 맨 뒤에 새로운 요소를 추가하는 작업을 의미

디큐(Dequeue)? 덱의 맨앞이나 만뒤에 요소를 제거하는 작업을 의미

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[3] 비선형 구조(NotLinear Data Structure)

데이터 요소가 선형적으로 연결되어 있지 않은 구조를 말합니다 

각 자료들의 관계가 1:N , N:N 로, 하나의 자료 뒤에 여러 개의 자료가 존재할 수 있는 구조를 말합니다. 

 

• 트리 (Tree)

부모-자식 관계를 표현하는 계층적 자료구조로, 선으로 연결된 1:N 데이터 구조를 나타냅니다.

 

 

 

• 그래프 (Graph)

노드와 노드를 연결하는 간선으로 구성된 구조로, 서로 다양한 형태의 연결 관계를 가질 수 있습니다.

N:N의 연결 관계에 따라 데이터의 형태를 표현할 수 있습니다

  간선? 노드와 노드의 연결선

 

 

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[4] 파일 구조 (File Structure)

데이터를 디스크나 메모리에 영구적으로 저장하고 관리하는방법에 대한 구조로,

일반적으로 DB system, file system 등에 사용됩니다.

 

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간단한 자료구조 정리 개념을 살펴보았습니다. 

여기까지 읽어주셔 감사하고, 

세세한 자료구조의 알고리즘 구현은 추후에 업로드 예정입니다 🙂