자료구조란 무엇일까요?

자료구조란 무엇일까요?

개발에서의 자료구조란 컴퓨터 프로그램이나 소프트웨어 어플리케이션에서 데이터를 조직화하고 저장하는 방식을 의미합니다. 데이터를 효율적이고 최적화된 방법으로 접근하고 조작하는 체계적인 방법을 제공합니다. 대표적인 데이터 구조로는 배열, 연결 리스트, 스택, 큐, 트리, 그리고 그래프 등이 있습니다.

데이터란? 컴퓨터 프로그램이나 소프트웨어 어플리케이션이 처리하거나 분석할 수 있는 사실, 숫자, 또는 다른 정보의 집합을 의미합니다. 텍스트, 이미지, 오디오, 비디오 또는 구조화된 데이터와 같이 쉬운 접근과 조작을 위해 특정 형식으로 구성된 다양한 형태를 가질 수 있습니다.

@코드스테이츠 [그림]자료구조의 분류

자주 등장하는 네 가지의 자료구조는 Stack, Queue, Tree, Graph

선형 자료 구조(Linear Data Structure)

데이터 요소가 순차적으로 배열되며 각 요소가 이전 요소와 다음 요소를 가지는 구조를 말합니다. 이러한 구조에는 배열(Array), 연결 리스트(Linked List), 스택(Stack), 큐(Queue) 등이 있습니다.

• 배열(Array)은 인덱스를 사용하여 데이터 요소를 효율적으로 찾을 수 있는 구조입니다. 데이터 요소를 행에 저장하며, 각 요소는 고유한 인덱스를 가집니다.
• 연결 리스트(Linked List)는 데이터 요소를 노드로 분할하여 저장하는 구조입니다. 각 노드는 데이터와 다음 노드를 가리키는 포인터를 가지고 있습니다.
• 스택(Stack)은 나중에 삽입된 데이터가 먼저 삭제되는 Last-In-First-Out (LIFO) 원칙에 따라 데이터 요소가 삽입되고 삭제되는 구조입니다. 즉, 가장 최근에 삽입된 데이터가 먼저 삭제됩니다.
• 큐(Queue)는 먼저 삽입된 데이터가 먼저 삭제되는 First-In-First-Out (FIFO) 원칙에 따라 데이터 요소가 삽입되고 삭제되는 구조입니다. 즉, 가장 먼저 삽입된 데이터가 먼저 삭제됩니다.

비선형 자료 구조(Non-Linear Data Structure)

요소들 간에 계층 구조나 망 구조 등의 관계가 있는 자료 구조를 말합니다. 예를 들어 트리(Tree), 그래프(Graph) 등이 있습니다.

• 트리(Tree)는 계층 구조를 가지며, 각 노드는 하나의 부모 노드와 여러 개의 자식 노드를 가질 수 있습니다.
• 그래프(Graph)는 노드와 간선으로 구성되며, 각 노드는 다른 노드와 관계를 맺을 수 있습니다.

파일 구조(File Structure)

파일을 저장하는 방식을 말합니다. 순차 파일(Sequential File), 색인 파일(Indexed File), 직접 파일(Direct File) 등의 방식이 있습니다.

• 순차 파일(Sequential File)은 데이터를 순서대로 저장하는 방식이며, 검색 속도가 느리지만 저장 공간을 적게 차지합니다.
• 색인 파일(Indexed File)은 색인을 사용하여 검색 속도를 높인 방식이며, 저장 공간이 많이 필요합니다.
• 직접 파일(Direct File)은 주소를 사용하여 데이터를 검색하는 방식이며, 검색 속도가 빠르지만 저장 공간을 많이 차지합니다.

단순 구조(Simple Structure)

모든 데이터 요소가 동일한 데이터 유형을 갖고 각 요소의 크기가 동일한 구조입니다. 예를 들어, C 프로그래밍 언어에서 구조는 단순 구조의 예입니다.

단순구조에서 각 데이터 요소는 동일한 속성을 가지며 인덱스 또는 메모리 위치를 사용하여 직접 액세스할 수 있습니다. 이를 통해 데이터를 쉽게 조작하고 처리할 수 있습니다.

단순 구조는 일반적으로 컴퓨터 프로그래밍에서 일관되고 조직적인 방식으로 데이터를 저장하는 데 사용됩니다. 직원 레코드, 고객 정보 또는 재고 항목과 같은 유사한 속성을 가진 개체 또는 엔터티를 나타내는 데 자주 사용됩니다.

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자료구조 특징

데이터 구조는 특정 문제와 상황을 해결하도록 설계되었습니다. 여러 데이터 구조를 알면 문제를 효과적으로 해결하는 데 가장 적합한 것을 선택하는 데 도움이 될 수 있습니다. 주어진 문제에 적합한 데이터 구조를 이해하고 활용함으로써 최적화되고 효율적인 코드를 작성할 수 있기 때문에 문제 해결이 필요한 알고리즘 테스트(코딩 테스트)와 밀접한 관계가 있으니 꼭 알아둬야 합니다! 

요약하면, 데이터 구조에 대한 이해는 개발자에게 중요한 기술입니다. 이를 통해 정확하게 문제 해결에 접근할 수 있으므로 보다 효율적이고 효과적인 코드를 작성할 수 있습니다.