자료구조란?

Ouroboros·2023년 10월 19일

그래프 데이터 덱 배열 스택 알고리즘 연결리스트 자료구조 큐 트리

자료구조

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⚡데이터와 자료구조의 관계❗

▶️ 데이터(Data)는 현실 세계로부터 단순한 관찰이나 측정을 통해서 수집된 사실(fact)이나 값(value)을 말한다.

하지만, 정보(information)는 적절한 의사결정을 할 수 있게 하는 지식으로서 수집된 데이터의 유효한 해석이나 데이터 상호 간의 관계를 일컫는다.

▶️ 데이터(Data)는 단순히 데이터 자체는 무용한 것이고, 데이터에서 정보를 추출하는 방법이 아주 중요하다.

이렇게 데이터에서 정보를 추출하는 방법을 좁은 의미로는 자료처리(Data Processing), 넓은 의미로는 정보처리(Information Processing)라고 한다.

🎞️자료구조란?

만약 책장의 책을 각각 메모리와 데이터로 본다면, 책장에 책들을 오름차순으로 정리할 수 있다. 하지만 분야별로 찾고 싶은 사람들이 많을 때에는 오름차순으로 정리한 것이 도움되지 않는 방법이다. 따라서 분야별(IT, 문화, 경제 등)로 나누는 것이 효율적이다. 또한 책장의 층을 각 분야별로 나누어 정리한다면 어떤 분야는 데이터 양이 많아서 넘칠 수도 있고 어떤 분야는 정리할 양이 적어 공간이 남을 수 있다. 그러므로 가림막을 설치하여 넘쳐나는 데이터를 아래에 배치하고 다른 분야와 분리하여 정리한다면 더 효과적으로 자료를 구분할 수 있다.

▶️ 자료구조는 여러 데이터들의 묶음, 자료에 대한 처리를 효율적으로 수행할 수 있도록 자료를 구분하여 표현한 것이다.
▶️ 모든 목적에 맞는 자료구조는 없으며, 각 자료구조의 한계와 단점을 아는 것이 중요하다.
▶️ 자료구조는 메모리 공간의 효율성 뿐만 아니라 실행 시간의 효율성도 중요하다.

🔧자료구조와 알고리즘 관계

내가 '클린코드'라는 책을 찾아야 하는데 왼쪽 부터 찾을 것인지, 오른쪽부터 찾을 것인지, 무작위로 찾을 것인지를 결정하는 것이 알고리즘이다.
만약 책이 이름순으로 정렬되어 있다면 '클린코드'라는 책은 역순에서 찾는 것이 빠르다. 만약 자료가 분야별로 정리되어있다면 IT라는 분야에서 찾는 것이 빠르다.
▶️ 알고리즘은 문제풀이에 필요한 계산절차 또는 처리과정의 순서를 뜻한다.
▶️ 자료구조 선택이 효율적인 알고리즘 선택을 하게 한다.

✔️필수자료구조

<선형 구조>

배열
메모리 상에 같은 타입의 자료가 연속적으로 저장된다.
연결 리스트
노드를 단위로 한다. 노드는 자료와 다음 노드를 가리키는 참조값으로 구성되어 있다.

배열과 연결리스트 이미지

덱
양쪽에서 넣기와 빼기를 할 수 있는 일반화된 선형 구조이다.

덱 이미지

스택
스택 자료구조에 먼저 저장된 것이 꺼내어 쓸 때는 제일 나중에 나온다. 반대로, 가장 최근에 저장된 것이 꺼내어 쓸 때는 제일 먼저 나온다.
큐
스택과 반대로 큐 자료구조에 먼저 저장된 것이 제일 먼저 나온다. 반대로, 가장 나중에 저장된 것이 꺼내어 쓸 때는 가장 나중에 나온다.
환형 큐 : 한정된 길이 안에서 부수적인 작업 없이 읽고 쓰기를 할 수 있는 큐이다.