[CS] 배열(Array)

giggle·2023년 8월 20일

📌 배열(Array)란?

배열은 프로그래밍에서 데이터를 저장하고 관리하기 위한 자료구조입니다. 배열은 같은 데이터 타입의 요소들이 순차적으로 나열되어 있으며, 각 요소는 인덱스를 통해 접근할 수 있습니다. 배열은 메모리 상에서 연속적인 공간에 요소들을 저장하며, 인덱스를 통해 각 요소에 접근할 때에는 인덱스 값으로부터 해당 요소의 메모리 위치를 계산하여 접근합니다.

배열의 특징은 정적이라는 점과 연속적이라는 것이죠. 정적이라는 말은 처음 배열의 크기가 정해지면 크기를 변경할 수 없음을 뜻합니다. 연속적이라는 건 메모리 상에서 배열의 첫번째 요소는 두번째 요소와 연이어 붙어있다는 것을 말합니다. 즉, 모든 요소들이 저장된 위치는 연속적으로 붙어있습니다.

배열 메모리 구조

배열 변수는 참조 변수에 속함
배열도 객체이므로 힙 영역에 생성
배열 변수는 힙 영역의 배열 객체를 참조하게 됨

변수 : 기본 자료형 데이터 값을 메모리에 저장
배열 변수 : 배열 객체의 주소(레퍼런스)를 저장

int a = 10; // 메모리 안에 10을 저장
int[] b = {10,20,30} // 메모리에 배열 객체 {10,20,30} 의 레퍼런스를 저장.
// 즉, 배열 변수 b는 메모리 안에 배열 객체 {10,20,30} 의 주소를 저장하고 있어서,
// b는 객체 {10,20,30} 을 가리킨다.

장점

간단하고 직관적인 데이터 저장 방식입니다.
인덱스를 통한 빠른 요소 접근이 가능합니다.
메모리 연속성으로 인한 캐시 효율이 높습니다.

단점

크기가 고정되어 있어 크기 조정이 어렵습니다.
삽입, 삭제 작업이 느리며, 중간에 요소를 삽입하거나 삭제하는 것이 복잡합니다.
메모리 낭비가 발생할 수 있습니다.

📌 알고리즘

회전 알고리즘

temp를 활용해서 첫번째 인덱스 값을 저장 후 arr[0]~arr[n-1]을 각각 arr[1]~arr[n]의 값을 주고, arr[n]에 temp를 넣어줍니다.

저글링 알고리즘

최대공약수 gcd를 이용해 집합을 나누어 여러 요소를 한꺼번에 이동시키는 것

위 그림처럼 배열이 아래와 같다면

arr[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12}

1,2,3을 뒤로 옮길 때, 인덱스를 3개씩 묶고 회전시키는 방법입니다.

a) arr [] -> { 4 2 3 7 5 6 10 8 9 1 11 12}

b) arr [] -> {4 5 3 7 8 6 10 11 9 1 2 12}

c) arr [] -> {4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 }

역전 알고리즘

회전시키는 수에 대해 구간을 나누어 reverse로 구현하는 방법

d = 2이면

1,2 / 3,4,5,6,7로 구간을 나눕니다.

첫번째 구간 reverse -> 2,1

두번째 구간 reverse -> 7,6,5,4,3

합치기 -> 2,1,7,6,5,4,3

합친 배열을 reverse -> 3,4,5,6,7,1,2

참고

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giggle

배움을 글로 기록하는 개발자가 되겠습니다.

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