📍자료구조의 특징
대부분의 자료구조는 특정한 상황에 놓인 문제를 해결하는 데에 특화되어 있습니다. 따라서 많은 자료구조를 알아두면, 어떠한 상황이 닥쳤을 때 적합한 자료구조를 빠르고 정확하게 적용하여 문제를 해결할 수 있습니다. 특정 문제를 해결하는 데에 적합한 자료구조를 찾아 데이터를 정리하고 활용할 줄 알면, 상황에 가장 적합하고 정확한 코드를 작성하는데 도움을 줍니다.
📍자료구조의 분류
수많은 선배 개발자들은 무수한 상황에 데이터를 효율적으로 다룰 수 있는 여러 방법을 연구해 두었습니다.
무수한 상황의 예시
번호를 다 알지 않아도, 이름을 아는 것만으로 전화를 할 수 있는 방법은 무엇이 있을까?
웹 브라우저에서 뒤로 / 앞으로 가는 방법은 무엇이 있을까?
게임 매칭을 잡을 때, 수많은 사람을 통제하는 방법엔 무엇이 있을까? ...등등
자료구조는 무수히 많은 상황속에서 데이터를 효율적으로 다룰 수 있방법을 잘 분류해놓은 것 입니다. 이번엔 이 많은 방법 중에서, 알고리즘 테스트에 자주 등장하는 스택(Stack)과 큐(Queue)를 알아봅니다.
📍Stack
Stack의 정의
Stack은 쌓다, 쌓이다, 포개지다 와 같은 뜻을 가지고 있습니다. 마치 접시를 쌓아 놓은 형태와 비슷한 이 자료구조는 직역 그대로, 데이터(data)를 순서대로 쌓는 자료구조입니다.
Stack의 특징
1. LIFO(Last In First Out)
먼저 들어간 데이터는 제일 나중에 나오는 후입선출의 구조를 가지고 있습니다.
예1) 1, 2, 3, 4를 스택에 차례대로 넣습니다.
stack.push(데이터)
---------------------------
1 <- 2 <- 3 <- 4
---------------------------
들어간 순서대로, 1번이 제일 먼저 들어가고 4번이 마지막으로 들어가게 됩니다.
예2) 스택이 빌 때까지 데이터를 전부 빼냅니다.
stack.pop()
---------------------------
---------------------------
4, 3, 2, 1
제일 마지막에 있는 데이터부터 차례대로 나오게 됩니다.이러한 특성으로 인해 스택 구조는 조회가 필요하지 않으므로, 해당 자료구조를 사용해 데이터를 저장하고 검색하는 프로세스가 매우 빠르며, 최상위 블록에서 데이터를 저장하고 검색하면 된다는 장점이 있습니다.
2. 데이터는 하나씩 넣고 뺄 수 있습니다.
Stack 자료구조는 데이터가 아무리 많이 있어도 하나씩 데이터를 넣고, 뺍니다. 한꺼번에 여러 개를 넣거나 뺄 수 없습니다.
3. 하나의 입출력 방향을 가지고 있습니다.
Stack 자료구조는 데이터의 입출력 방향이 같습니다. 만약, 입출력 방향이 여러 개라면 Stack 자료구조라고 볼 수 없습니다.
4. 저장되는 데이터는 유한하고 정적이어야 합니다.
5. 스택의 크기는 제한되어 있습니다.
힙(heap)에 비해 스택의 크기가 제한되어 있으므로, 스택 오버플로(Stack Overflow) 같은 에러가 자주 발생합니다. 대부분의 언어는 스택에 저장할 수 있는 값의 크기가 제한되어 있습니다.
📍Queue
Queue의 정의
큐(Queue)는 줄을 서서 기다리다, 대기행렬 이라는 뜻을 가지고 있습니다. 예를들어 고속도로 톨게이트를 Queue 자료구조, 자동차는 데이터(data)로 비유할 수 있습니다.
가장 먼저 진입한 자동차가 가장 먼저 톨게이트를 통과합니다. 다시 말해, 가장 나중에 진입한 자동차는 먼저 도착한 자동차가 모두 빠져나가기 전까지는 톨게이트를 빠져나갈 수 없다는 말입니다.
Queue의 구조
자료구조 Queue는 Stack과 반대되는 개념으로, 먼저 들어간 데이터(data)가 먼저 나오는 FIFO(First In First Out) 혹은 LILO(Last In Last Out) 을 특징으로 가지고 있습니다. 티켓을 사려고 줄을 서서 기다리는 모습과 흡사한 이 자료구조는 입력과 출력의 방향이 고정되어 있으며, 두 곳으로 접근이 가능합니다. Queue에 데이터를 넣는 것을 'enqueue', 데이터를 꺼내는 것을 'dequeue'라고 합니다.
자료구조 Queue는 데이터(data)가 입력된 순서대로 처리할 때 주로 사용합니다.
Queue의 특징
1. FIFO (First In First Out)
- 먼저 들어간 데이터가 제일 처음에 나오는 선입선출의 구조를 가지고 있습니다.
예1) 1, 2, 3, 4를 큐에 차례대로 넣습니다.
queue.enqueue(데이터)
출력 방향 <---------------------------< 입력 방향
1 <- 2 <- 3 <- 4
<---------------------------<
들어간 순서대로, 1번이 제일 먼저 들어가고 4번이 마지막으로 들어가게 됩니다.
예2) 큐가 빌 때까지 데이터를 전부 빼냅니다.
queue.dequeue(데이터)
출력 방향 <---------------------------< 입력 방향
<---------------------------<
1, 2, 3, 4
제일 첫 번째 있는 데이터부터 차례대로 나오게 됩니다.
2. 데이터는 하나씩 넣고 뺄 수 있습니다.
Queue 자료구조는 데이터가 아무리 많이 있어도 하나씩 데이터를 넣고, 뺍니다. 한꺼번에 여러 개를 넣거나 뺄 수 없습니다.
3. 두 개의 입출력 방향을 가지고 있습니다.
Queue 자료구조는 데이터의 입력, 출력 방향이 다릅니다. 만약 입출력 방향이 같다면 Queue 자료구조라고 볼 수 없습니다.