본문내용
1. 데이터 구조
1.1. 알고리즘 규격(정의)
알고리즘(algorithm)은 특별한 일을 수행하는 명령어의 유한집합이다. 알고리즘은 반드시 다음과 같은 5가지의 성질을 만족해야 한다. 첫째, 입력(input)이 zero or more 있어야 한다. 둘째, 출력(output)이 at least one 있어야 한다. 셋째, 명확성(definiteness)이 있어 명령어가 명확하고 모호하지 않아야 한다. 넷째, 유한성(finiteness)이 있어 유한 단계 후에 종료되어야 한다. 다섯째, 유효성(effectiveness)이 있어 기본적인 연산을 수행할 수 있어야 한다. 이와 같은 5가지의 성질을 만족하는 명령어의 유한집합이 바로 알고리즘이다.
1.2. 데이터 구조 개요
데이터 구조는 프로그램이 데이터를 효율적으로 저장하고 관리할 수 있도록 도와주는 개념이다. 데이터 구조는 데이터를 표현하고 조작하는 방법을 정의하여 프로그램의 성능과 효율성을 향상시킨다.
데이터 구조에는 배열, 연결 리스트, 스택, 큐, 트리, 해시 테이블 등 다양한 유형이 있으며, 각각의 데이터 구조는 특정 문제를 해결하는 데 적합한 방식으로 데이터를 구성한다. 예를 들어 배열은 데이터를 일정한 순서로 저장하고 빠르게 접근할 수 있지만 크기가 고정되어 있다는 단점이 있다. 반면 연결 리스트는 동적으로 데이터의 크기를 변경할 수 있지만 배열에 비해 데이터 접근이 느리다.
프로그래밍에서 데이터 구조를 적절히 활용하는 것은 매우 중요하다. 문제를 효율적으로 해결하기 위해서는 데이터의 특성과 요구사항을 파악하고 그에 맞는 데이터 구조를 선택해야 한다. 이를 위해서는 다양한 데이터 구조의 특징과 시간 복잡도, 공간 복잡도 등을 이해해야 한다.
또한 데이터 구조를 설계할 때는 알고리즘과의 연관성도 고려해야 한다. 특정 알고리즘은 특정 데이터 구조를 요구하며, 반대로 데이터 구조에 따라 적절한 알고리즘이 달라질 수 있다. 예를 들어 이진 탐색 알고리즘은 정렬된 배열 데이터 구조에서 효율적으로 동작한다.
데이터 구조와 알고리즘은 프로그래밍의 근간을 이루는 두 축이라고 할 수 있다. 이들을 효과적으로 활용하여 문제를 해결하는 능력은 프로그래밍 실력의 핵심...