링크드리스트(Linked List)

1. 링크드 리스트 (Linked List) 구조

• 연결 리스트라고도 함
• 배열은 순차적으로 연결된 공간에 데이터를 나열하는 데이터 구조
• 링크드 리스트는 떨어진 곳에 존재하는 데이터를 화살표로 연결해서 관리하는 데이터 구조
• 본래 C언어에서는 주요한 데이터 구조이지만, 파이썬은 리스트 타입이 링크드 리스트의 기능을 모두 지원
• 링크드 리스트 기본 구조와 용어
  • 노드(Node): 데이터 저장 단위 (데이터값, 포인터) 로 구성
  • 포인터(pointer): 각 노드 안에서, 다음이나 이전의 노드와의 연결 정보를 가지고 있는 공간

 

* 일반적인 링크드 리스트 형태

(출처: wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Linked_list)

 

2. 간단한 링크드 리스트 예

Node 구현

• 보통 파이썬에서 링크드 리스트 구현시, 파이썬 클래스를 활용함
  • 파이썬 객체지향 문법 이해 필요
  • 참고: https://www.fun-coding.org/PL&OOP1-3.html

파이썬과 객체지향 프로그래밍: 객체지향 (class와 object) - 잔재미코딩

클래스로 노드를 구현, 밑의 경우  next값을 같이 지정해줄 수 있고 비워놓으면 next = None가 들어감

Node와 Node 연결하기 (포인터 활용)

링크드 리스트로 데이터 추가하기

링크드 리스트 데이터 출력하기(검색하기)

3. 링크드 리스트의 장단점 (전통적인 C언어에서의 배열과 링크드 리스트)

• 장점
  • 미리 데이터 공간을 미리 할당하지 않아도 됨
    • 배열은 미리 데이터 공간을 할당 해야 함
• 단점
  • 연결을 위한 별도 데이터 공간이 필요하므로, 저장공간 효율이 높지 않음
  • 연결 정보를 찾는 시간이 필요하므로 접근 속도가 느림
  • 중간 데이터 삭제시, 앞뒤 데이터의 연결을 재구성해야 하는 부가적인 작업 필요

 

4. 링크드 리스트의 복잡한 기능1 (링크드 리스트 데이터 사이에 데이터를 추가)

• 링크드 리스트는 유지 관리에 부가적인 구현이 필요함

(출처: wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Linked_list)

5. 파이썬 객체지향 프로그래밍으로 링크드 리스트 구현하기

혼자 만들어 봤는데 계속 틀려서 15번 돌린 코드

6. 링크드 리스트의 복잡한 기능2 (특정 노드를 삭제)

노드가 모두 삭제되었을 때를 생각해서 방어코드 작성

head데이터를 삭제할 경우 head.next의 데이터를 head로 지정후 원래 head값 삭제

node.next.data == data 이면 node.next에 node.next.next의 값을 넣고 원래 node.next값을 삭제

 

여기서 return은 메서드를 탈출하기 위해 사용

위의 return은 밑의 if문을 들어가지 않고 끝내기 위에 사용

밑의 return은 while이 계속 돌아가는 것을 방지하기 위해 사용

 

테스트를 위해 1개 노드를 만들어 봄

head 가 살아있음을 확인

head 를 지워봄(위에서 언급한 경우의 수1)

다음 코드 실행시 아무것도 안나온다는 것은 linkedlist1.head 가 정상적으로 삭제되었음을 의미

다시 하나의 노드를 만들고

여러 노드를 더 추가

노드 중에 한개를 삭제함(4)

특정 노드가 삭제되었음을 알 수 있음

 

9삭제

0삭제

7. 다양한 링크드 리스트 구조

• 더블 링크드 리스트(Doubly linked list) 기본 구조
  • 이중 연결 리스트라고도 함
  • 장점: 양방향으로 연결되어 있어서 노드 탐색이 양쪽으로 모두 가능
    

    

    (출처: wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Linked_list)

 

혼자 틀린 거 고쳐가면서 안 보고 짠 코드

앞에서 부터 검색하는 메서드와 뒤에서부터 검색하는 메서드

before_data라는 값 전에 data를 끼워넣는 메서드

before_data와 같은 값을 갖는 node와 node 이전의 데이터 before_new 사이에 new 값을 끼워넣는 코드

insert_before메서드를 새로 만들어놓고 인스턴스를 새로 생성하지 않고 계속 돌리다가

횟수만 늘어난 상황

인스턴스를 미리 생성해놓고 클래스를 바꿔봤자 인스턴스 속성은 안 바뀌는 걸 알았지만

피곤해서 그런지 바보같이 반복하고 있었다. 

반대로 after_data 뒤에 새 데이터를 끼워넣는 메서드