자료구조 (8) 썸네일형 리스트형 힙(Heap) 1. 힙 (Heap) 이란? 힙: 데이터에서 최대값과 최소값을 빠르게 찾기 위해 고안된 완전 이진 트리(Complete Binary Tree) 완전 이진 트리: 노드를 삽입할 때 최하단 왼쪽 노드부터 차례대로 삽입하는 트리 힙을 사용하는 이유 배열에 데이터를 넣고, 최대값과 최소값을 찾으려면 O(n) 이 걸림 이에 반해, 힙에 데이터를 넣고, 최대값과 최소값을 찾으면, 𝑂(𝑙𝑜𝑔𝑛)O(logn) 이 걸림 우선순위 큐와 같이 최대값 또는 최소값을 빠르게 찾아야 하는 자료구조 및 알고리즘 구현 등에 활용됨 2. 힙 (Heap) 구조 힙은 최대값을 구하기 위한 구조 (최대 힙, Max Heap) 와, 최소값을 구하기 위한 구조 (최소 힙, Min Heap) 로 분류할 수 있음 힙은 다음과 같이 두 가지 조건을.. 트리(Tree) 1. 트리 (Tree) 구조 트리: Node와 Branch를 이용해서, 사이클을 이루지 않도록 구성한 데이터 구조 실제로 어디에 많이 사용되나? 트리 중 이진 트리 (Binary Tree) 형태의 구조로, 탐색(검색) 알고리즘 구현을 위해 많이 사용됨 2. 알아둘 용어 Node: 트리에서 데이터를 저장하는 기본 요소 (데이터와 다른 연결된 노드에 대한 Branch 정보 포함) Root Node: 트리 맨 위에 있는 노드 Level: 최상위 노드를 Level 0으로 하였을 때, 하위 Branch로 연결된 노드의 깊이를 나타냄 Parent Node: 어떤 노드의 다음 레벨에 연결된 노드 Child Node: 어떤 노드의 상위 레벨에 연결된 노드 Leaf Node (Terminal Node): Child No.. 해쉬 테이블 (Hash Table) 1. 해쉬 구조 Hash Table: 키(Key)에 데이터(Value)를 저장하는 데이터 구조 Key를 통해 바로 데이터를 받아올 수 있으므로, 속도가 획기적으로 빨라짐 파이썬 딕셔너리(Dictionary) 타입이 해쉬 테이블의 예: Key를 가지고 바로 데이터(Value)를 꺼냄 보통 배열로 미리 Hash Table 사이즈만큼 생성 후에 사용 (공간과 탐색 시간을 맞바꾸는 기법) 단, 파이썬에서는 해쉬를 별도 구현할 이유가 없음 - 딕셔너리 타입을 사용하면 됨 2. 알아둘 용어 해쉬(Hash): 임의 값을 고정 길이로 변환하는 것 해쉬 테이블(Hash Table): 키 값의 연산에 의해 직접 접근이 가능한 데이터 구조 해싱 함수(Hashing Function): Key에 대해 산술 연산을 이용해 데이터.. 알고리즘 복잡도 표현 기법 알고리즘 복잡도 표현 방법 1. 알고리즘 복잡도 계산이 필요한 이유 하나의 문제를 푸는 알고리즘은 다양할 수 있음 정수의 절대값 구하기 1, -1 ->> 1 방법1: 정수값을 제곱한 값에 다시 루트를 씌우기 방법2: 정수가 음수인지 확인해서, 음수일 때만, -1을 곱하기 다양한 알고리즘 중 어느 알고리즘이 더 좋은지를 분석하기 위해, 복잡도를 정의하고 계산함 2. 알고리즘 복잡도 계산 항목 시간 복잡도: 알고리즘 실행 속도 공간 복잡도: 알고리즘이 사용하는 메모리 사이즈 가장 중요한 시간 복잡도를 꼭 이해하고 계산할 수 있어야 함 알고리즘 시간 복잡도의 주요 요소 반복문이 지배합니다. 생각해보기: 자동차로 서울에서 부산을 가기 위해, 다음과 같이 항목을 나누었을 때, 가장 총 시간에 영향을 많이 미칠 것.. 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 파이썬.. 스택(Stack) 꼭 알아둬야 할 자료 구조: 스택 (Stack) 데이터를 제한적으로 접근할 수 있는 구조 한쪽 끝에서만 자료를 넣거나 뺄 수 있는 구조 가장 나중에 쌓은 데이터를 가장 먼저 빼낼 수 있는 데이터 구조 큐: FIFO 정책 스택: LIFO 정책 1. 스택 구조 스택은 LIFO(Last In, Fisrt Out) 또는 FILO(First In, Last Out) 데이터 관리 방식을 따름 LIFO: 마지막에 넣은 데이터를 가장 먼저 추출하는 데이터 관리 정책 FILO: 처음에 넣은 데이터를 가장 마지막에 추출하는 데이터 관리 정책 대표적인 스택의 활용 컴퓨터 내부의 프로세스 구조의 함수 동작 방식 주요 기능 push(): 데이터를 스택에 넣기 pop(): 데이터를 스택에서 꺼내기 Visualgo 사이트에서 시연.. 큐(QUEUE) 1. 큐 구조 줄을 서는 행위와 유사 가장 먼저 넣은 데이터를 가장 먼저 꺼낼 수 있는 구조 음식점에서 가장 먼저 줄을 선 사람이 제일 먼저 음식점에 입장하는 것과 동일 FIFO(First-In, First-Out) 또는 LILO(Last-In, Last-Out) 방식으로 스택과 꺼내는 순서가 반대 2. 알아둘 용어 Dequeue: 큐에서 데이터를 꺼내는 기능 Visualgo 사이트에서 시연해보며 이해하기 (enqueue/dequeue 클릭해보기): https://visualgo.net/en/list Linked List (Single, Doubly), Stack, Queue, Deque - VisuAlgo VisuAlgo is free of charge for Computer Science commun.. 배열 1. 배열을 사용하는 이유 - 같은 종류의 데이터를 효율적으로 관리하기 위해 사용 - 같은 종류의 데이터를 순차적으로 저장 예) 배열의 장점: - 데이터에 빠른 접근 가능 배열의 단점: - 추가/삭제가 어려움 (중간만 삭제하는 등) - 미리 최대 길이를 지정해야 함 (C언어) 예제 ) 파이썬에서 dataset 이라는 리스트가 있을 때 'M' 이 몇번 들어갔는지 빈도수 나타내기 m_count = 0 for data in dataset: for index in range(len(data)): if index == 'M': m_count +=1 print(m_count) 이전 1 다음
