LinkedList

DD·2021년 1월 12일
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프로그래밍 이론

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LinkedList

(single linkedList 기준으로 설명한다.)

각 노드가 데이터와 포인터를 가지고 한줄로 연결되어 있는 방식으로 데이터를 저장하는 자료 구조.

데이터를 담은 노드가 다음, 이전의 노드 '하나'와 연결되어 있는 것이 반복된다.

특징

  • 자료의 주소값으로 노드를 이용해 서로 연결되어 있는 구조를 갖는다.

  • 순서가 있지만, index는 없다.

  • 크기가 유동적이다.

  • 빈 엘리먼트를 허용하지 않는다.


array

번호(index)와 번호에 대응하는 데이터들로 이루어진 자료구조.

일반적으로 같은 종류의 데이터들이 순차적으로 저장되어있다.

특징

  • 같은 자료형을 가진 변수를 하나로 묶은 것
    (자바스크립트에서는 다양한 자료형이 가능하지만, 권장되지 않는다.)

  • index로 해당 원소에 접근이 가능하다. (O(1))

  • 메모리 공간을 연속적으로 차지한다.
    따라서 논리적 저장 순서와 물리적 저장 순서가 일치한다.

  • 제한된 크기를 갖는다.
    (자바스크립트의 경우 자동으로 늘어나긴 하지만..)

  • 빈 엘리먼트를 허용한다.
    불필요하다면 제거하는 추가 동작이 필요하다.


LinkedList vs array

  • 데이터 접근
    • LinkedList
      head 원소부터 순차적으로 검색하면서 찾는다.
      Random Access 지원. O(n)

    • array
      index를 사용해 빠르게 접근할 수 있다. O(1)


  • 데이터 삽입
    • LinkedList
      어느 곳에 삽입하든 O(1)의 시간 복잡도를 가진다.
      다만 삽입 위치를 탐색해야하기 때문에 O(n) + O(1)이라 맨 앞에 삽입하는 경우가 아니라면 결과적으로 시간 복잡도는 O(n)이다.
      메모리를 공간을 동적으로 할당한다.

    • array
      경우에 따라 다르지만 대부분 삽입 이후 데이터를 한 칸씩 미뤄야하는 과정이 필요하다.
      데이터가 많을 수록 비효율이 크게 늘어난다.
      최초 메모리 공간이 다 차버리면 새로 공간을 할당받아야한다


  • 데이터 삭제
    • LinkedList
      삽입과 동일한 이유로 삭제 자체는 O(1)의 시간 복잡도를 가지지만, 결과적으로 O(n)이 된다.

    • array
      데이터를 삭제한 후, 이후 데이터를 앞으로 당겨와야한다. O(n)


  • 메모리 할당
    • LinkedList
      새로운 node가 추가될 때 runtime때 Heap 영역에 메모리 할당 되어 진다.
      (동적 메모리 할당)

    • array
      Array가 선언되자 마자 Compile time때 Stack 영역에 메모리 할당된다.
      (정적 메모리 할당)


결론

  • 삽입과 삭제가 빈번하다면 LinkedList를 사용
  • 데이터 접근이 중요하다면 array 사용

개인적으로는 array가 사용하기 더 편하다.

하드웨어가 잘 받쳐주기만 한다면 삽입/삭제의 시간복잡도를 고려하지 않고 특정 요소에 바로 접근할 수 있는 array가 더 사용하기 편한거 같다.

single, double, circular

single 단일

head에서 시작하는 단방향 LinkedList
각 노드가 data, next에 대한 정보를 담고 있다.

double 이중

head, tail 양 쪽에서 시작할 수 있는 양방향 LinkedList
각 노드가 data, pre, next에 대한 정보를 담고 있다.

circular 원형

head와 tail이 연결되어 있는 list

실습링크

JS, React에서는 배열, 리스트 등을 어떻게 활용하고 있을까

JS에는 브라우저 엔진에 의해 최적화되는 함수들이 존재한다.

이 함수들로 배열 내 객체를 탐색, 정렬, 순회하는 등 다양한 작업을 할 수 있기에 배열은 배열로써 최대한의 기능을 할 수 있다.

JS, React에서 linked list를 구현해 사용할 수 있지만, 굳이 그럴 이유가 없는 듯 하다.

자바스크립트 데이터와 기본 함수들이 이미 최대한의 자유를 보장하고 가변적인 상태를 유지하면서도 최적화 하려는 많은 처리를 해 놓았기 때문에
자바스크립트에서는 기본 함수들을 이용한 로직들을 짠다.

결론 : 지식으로서는 알고 있되, 사용할 일은 없을 듯한 list ..

Queue

Queue는 선입선출 자료구조로 한 줄로 쌓여서 먼저 들어온 요소가 먼저 나가는 구조이다.

in 기존 linkedlist와 동일하게 맨 뒤에 추가되도록 하고
out은 앞(head)를 return한 뒤 다음 next를 head로 만든다.
include는 포함하고 있는지, 있다면 몇 번째인지 알려준다.

실습링크

Deque

출처

[자바스크립트 자료구조] List

[Data Structure] Array vs LinkedList

[비교]배열(Array)과 리스트(List)의 차이

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