Data Structures / 자료구조

개념

자료구조(Data Structure)는 데이터를 효율적으로 저장하고 관리하기 위한 방법과 형식을 의미합니다.

컴퓨터는 모든 정보를 이진수 형태로 다룹니다. 모든 이진수 정보는 실제 물리적으로 메모리(RAM)와 저장장치(HDD, SSD 등)에 0 또는 1의 값으로 저장됩니다.

모든 자료구조는 가장 낮은(작은) 수준에서 이러한 이진수 값들의 집합으로 구성됩니다. 이에 더해 어느 위치의 값이 어떤 의미를 가지는지 약속하는 것을 통해 데이터에 구조를 부여한 것이 자료구조라고 할 수 있습니다.

널리 알려진 기본적인 자료구조들이 있으며, 이들은 가장 단순한 형태이면서 일반적으로 효율적입니다. 기본적인 자료구조들을 수정하거나 조합하여 특정 상황이나 조건에 최적화된 자료구조를 새로 만들 수 있습니다.

따라서 기본적인 프로그래밍 방법과 더 복잡하고 발전된 방법을 이해하기 위해서는 기본적인 자료구조들을 이해하는 것이 중요합니다.

자료구조에서 데이터를 저장하고 다루는 방법은 일종의 알고리즘으로 볼 수 있으며, 따라서 그 효율성을 [시간 복잡도(Time Complexity)와 공간 복잡도(Space Complexity)]를 기준으로 평가할 수 있습니다.

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아래의 글들에서 이러한 기본적인 자료구조들에 대해 다룹니다.

Array

가장 기본적인 자료구조로, 동일한 타입의 데이터들을 연속적으로 저장하는 구조입니다.

Vector

Array와 유사하지만, 필요에 따라 크기가 동적으로 변할 수 있도록 한 자료구조입니다.

Linked List

각 데이터 요소를 연속적으로 저장하지 않고 개별적으로 저장하는 대신, 각 요소가 다음 요소의 위치를 가리키도록 연결한 자료구조입니다.

Array와 비슷하게 선형적으로 데이터가 저장되지만, 새 데이터의 삽입과 삭제가 더 효율적이며, 순서를 통한 접근이 느릴 수 있습니다.

Stack

Array나 Vector, Linked List에 기반하여, 후입선출(LIFO, Last In First Out**) 방식으로만 요소를 추가/삭제할 수 있도록 합니다.

Queue

Stack과 유사하지만 선입선출(FIFO, First In First Out**) 방식으로만 요소를 추가/삭제할 수 있도록 합니다.

Hash Table

기본적으로 Array에 기반하지만, Array가 단순히 인덱스(위치)를 통해 요소에 접근하는 것과 달리, 키(key)를 해시 함수에 통과시켜 생성된 해시값을 인덱스로 값(value)에 접근합니다.