자료구조가 필요한 이유
신중히 선택한 자료구조는 보다 효율적인 알고리즘을 사용할 수 있게 만들어줍니다. 따라서, 데이터를 효율적으로 저장하고 관리하게 되어 메모리를 효율적으로 사용하게 만들어줍니다.
자료구조의 정의
자료구조는 컴퓨터 과학에서 효율적인 접근 및 수정을 간으케 하는 자료의 조직, 관리, 저장을 의미한다.
데이터 값의 모임, 데이터 간의 관계, 데이터에 적용할 수 있는 함수나 명령을 의미한다.
알고리즘과 자료구조의 관계
일단 자료구조가 선택되면 적용할 알고리즘은 상대적으로 명확해집니다. 때로는 반대 순서로 정해지기도 하는데, 이는 목표로 하는 연산이 특정한 알고리즘을 반드시 필요로 하며, 해당 알고리즘은 특정 자료구조에서 가장 나은 성능을 발휘할 때와 같은 경우입니다. 어떠한 경우든, 적절한 자료구조의 선택은 필수적입니다.
객체지향프로그래밍과 자료구조의 관계
다양한 프로그램을 설계할 때, 어떠한 자료구조를 선택할지는 가장 우선적으로 고려되어야 합니다. 이는 큰 시스템을 제작할 때 구현의 난이도나 최종 결과물의 성능이 자료구조에 크게 의존한다는 것을 많은 경험이 뒷받침하기 때문입니다.
이러한 관점은 알고리즘보다 자료구조가 보다 중요한 요소로 적용되는 많은 정형화된 개발론 그리고 프로그래밍 언어의 개발을 촉발시켰습니다. 대부분의 언어는 일정 수준의 모듈개념을 가지고 있으며, 이는 자료구조가 검증된 구현은 감춘 채 인터페이스만을 이용하여 다양한 프로그램에서 사용되는 것을 가능하게 해줍니다. C++, 자바와 같은 객체지향 프로그래밍 언어는 특별히 이러한 목적으로 객체를 사용합니다.
자료구조의 특징
- 효율성
자료구조의 목적은 적절한 자료구조를 선택하여 효율적으로 데이터를 관리하고 사용하여 업무의 효율을 증가시키는 것이 목적입니다. - 추상화
추상화는 복잡한 자료, 모듈, 시스템 등으로부터 핵심적인 개념만 간추려 내는 것입니다. 추상화는 자료구조를 구현할 때 중요한 특징입니다. 잘 추상화된 자료구조는 어느 시점에 데이터를 삽입할 것이며, 데이터를 어떻게 사용할 것인지에 대해서 집중하여 사용할 수 있게 도와줍니다. - 재사용성
자료구조는 특정 프로그램을 대상으로 설계하지 않습니다. 따라서, 다양한 프로그램에서 동작할 수 있도록 범용성 있는 설계를 토대로 만들어집니다.
자료구조 분류
자료구조는 크게 2가지로 나누어집니다.
- 선형 자료구조 - 자료를 구성하는 데이터를 순차적으로 나열시킨 형태
- 배열
- 연결 리스트
- 스택
- 큐
- 비 선형 자료구조 - 하나의 자료 뒤에 여러 개의 자료가 존재할 수 있는 구조
- 트리
- 그래프
