스택이란?
스택은 자료 구조의 한 종류로, 후입선출(LIFO, Last In First Out) 방식으로 동작합니다. 즉, 나중에 들어간 데이터가 먼저 나오는 구조입니다. 흔히 접시를 쌓아놓는 것을 생각하면 이해하기 쉽습니다. 새 접시는 가장 위에 놓고, 사용할 때도 가장 위에 있는 접시부터 사용하는 방식입니다.
스택을 사용하는 이유
스택은 여러 가지 이유로 유용합니다. 특히, 데이터의 순서를 유지하거나 되돌릴 필요가 있는 경우에 유용합니다. 예를 들어, 웹 브라우저의 뒤로 가기 기능이나 텍스트 에디터의 되돌리기 기능은 스택을 사용하여 구현됩니다. 이러한 기능은 사용자가 마지막으로 한 작업을 기억하고 이를 되돌릴 수 있어야 하므로, 후입선출 방식이 잘 맞습니다.
스택의 사용법
파이썬에서 스택을 사용하려면 기본 리스트(list)를 이용할 수 있습니다. 리스트의 append() 메서드로 데이터를 추가하고, pop() 메서드로 데이터를 제거할 수 있습니다.
# 스택 생성
stack = []
# 스택에 데이터 추가
stack.append(1)
stack.append(2)
stack.append(3)
# 스택에서 데이터 제거
print(stack.pop()) # 출력: 3
print(stack.pop()) # 출력: 2
print(stack.pop()) # 출력: 1위 코드에서 보듯이, 데이터를 추가할 때는 append()를 사용하고, 제거할 때는 pop()을 사용합니다. 이렇게 하면 스택의 후입선출 특성을 유지할 수 있습니다.
스택 예시
스택의 사용 예시는 다양합니다. 그 중에서도 괄호의 짝을 맞추는 문제를 해결하는 데 스택을 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 문자열에 있는 괄호가 올바르게 짝지어져 있는지 확인하는 코드를 작성할 수 있습니다.
def is_valid_parentheses(s):
stack = []
mapping = {')': '(', '}': '{', ']': '['}
for char in s:
if char in mapping:
top_element = stack.pop() if stack else '#'
if mapping[char] != top_element:
return False
else:
stack.append(char)
return not stack
# 테스트
print(is_valid_parentheses("(){}[]")) # 출력: True
print(is_valid_parentheses("([)]")) # 출력: False
print(is_valid_parentheses("{[]}")) # 출력: True위 코드에서, 스택을 사용하여 괄호의 짝을 맞추는 과정을 구현했습니다. 열린 괄호는 스택에 추가하고, 닫힌 괄호가 나왔을 때는 스택에서 꺼내어 짝이 맞는지 확인합니다.
스택을 사용할 때 주의할 점
스택을 사용할 때는 몇 가지 주의할 점이 있습니다. 먼저, 스택의 크기를 관리하는 것이 중요합니다. 무한히 데이터를 추가하면 메모리가 부족해질 수 있으므로, 적절한 크기로 제한하는 것이 좋습니다. 또한, 스택이 비어있을 때 pop()을 호출하면 에러가 발생하므로, 이를 방지하기 위해 항상 스택이 비어있는지 확인하는 습관을 가지는 것이 좋습니다.
# 안전한 pop 사용 예시
if stack:
print(stack.pop())
else:
print("스택이 비어있습니다.")이렇게 하면 스택이 비어 있을 때 발생할 수 있는 에러를 방지할 수 있습니다.
