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자료구조 14

Python/Syntax
[Python] Dictionary 대신 사용할 수 있는 dataclass

앞서 설명한 NamedTuple은 값을 수정하려 하면 AttributeError가 발생하기 때문에 딕셔너리 자료형과 마찬가지로 값을 수정할 때 발생하는 오류에 취약할 수 있습니다. dataclass는 NamedTuple처럼 클래스로 사용하는 방식이 아닌 데코레이터를 사용하는 방법입니다. from dataclasses import dataclass @dataclass class PersonInfo: height: float weight: float name: str person = PersonInfo(180, 75, 'koo') NamedTuple과 동일한 방식으로 값에 접근할 수 있고, 값에 수정도 가능합니다. print(person.height) # 180 person.height = 181 print..

Python/Syntax
[Python] Dictionary 대신 사용할 수 있는 NamedTuple (NamedTuple Type Annotation)

C나 C++, Java는 함수나 클래스를 이용할 때, 파라미터의 타입이나 출력값의 타입 등을 지정해줄 수 있습니다. 타입을 미리 지정하면 오류를 줄이거나 발견하기 쉽고, 코드의 가독성을 좀 더 올릴 수 있는 장점이 있습니다. python에서도 typing 모듈을 이용한 type annotation을 지원해줍니다. 오늘은 그 중에서도 Named Tuple에 대해 알아보려 합니다. 1. 딕셔너리(Dict) person = {'height': 180, 'weight': 75, 'name': 'koo'} 데이터를 표현할 때 딕셔너리 자료형을 사용하면, 데이터의 속성을 나타낼 수 있습니다. 딕셔너리 자료형에는 몇가지 문제가 있습니다. 약간의 오버헤드가 있는 비효율적인 표현 방식이기 때문에 필요 이상의 메모리를 차..

CS/자료구조
[자료구조] 우선순위 큐(Priority Queue)

1. 우선순위 큐 - 우선순위 큐는 각 원소들이 우선순위를 갖고 있는 추상 자료형이다. - FIFO 구조를 갖는 큐와 다르게 우선순위 큐는 들어온 순서와 상관없이 우선순위가 높은 원소가 먼저 나간다. - 원소를 추가하거나 제거할 때 우선순위를 갖고 수행해야 한다. - 우선순위 큐와 힙은 같지 않다. 우선순위 큐는 힙 외에도 배열이나 연결 리스트로도 구현 가능하다. - 배열을 이용해 우선순위 큐를 구현하면 삽입할 때 최악의 경우 시간 복잡도가 O(N)이 된다. (추가하는 위치 이후에 있는 모든 원소들을 뒤로 한 칸씩 옮겨줘야 하기 때문에) - 연결리스트로 구현할 때도 삽입 위치를 찾을 때 최악의 경우 O(N)이 소요되기 때문에 배열이나 연결 리스트보다는 힙을 이용한 우선순위 큐가 훨씬 효율적이다. 2. 힙..

CS/자료구조
[자료구조] 힙(Heap)

1. 힙? - 힙은 최댓값이나 최솟값을 하기 위해 사용되는 완전 이진트리 형태의 자료구조이다. - 부모 노드는 항상 자식 노드보다 더 높은 우선순위를 가진다. - 힙은 완전 이진트리로 정렬된 구조가 아니다. - 부모 노드가 자식 노드보다 항상 작은 힙을 최소 힙, 부모 노드가 자식 노드보다 큰 힙을 최대 힙이라 한다. - 형제 노드 간의 대소 관계가 보장되는 이진 탐색 트리와 다르게 힙은 형제 노드 간의 대소 관계는 보장되지 않는다. - 힙은 부모 노드와 자식 노드 간의 대소 관계만을 보장한다. - 우선순위 큐와 힙은 다른 개념이다. 우선순위 큐는 각 원소들이 우선순위를 갖는 추상적인 자료형으로 여러 방법으로 구현할 수 있는데 그중에서 힙을 많이 사용하는 것이다. 2. 최소 힙과 최대 힙의 비교 파이썬에..

CS/자료구조
[Python] 트리 구현 / 순회(전위 순회, 중위 순회, 후위 순회, 레벨 순회)

이진 탐색 트리를 구현하기에 앞서 기본적인 트리의 구현을 해보려 한다. 오늘 구현할 트리는 별도의 기능을 갖지 않고 트리의 순회를 중점적으로 보려 한다. 순회란 트리를 돌면서 어떤 원소가 있는지 확인하는 작업을 말한다. 이 때 어느 원소를 먼저 보는지에 따라 순회의 종류가 달라진다. 트리의 순회는 재귀 방법으로 쉽게 구현할 수 있다. 위의 트리를 코드로 구현해 보자 1. 트리의 구조 class Node(object): def __init__(self, item): self.item = item self.left = self.right = None class BinaryTree(object): def __init__(self): self.root = None - Node class에서 item원소는 루트(..

CS/자료구조
[자료구조] 트리(Tree)

1. 트리란? - 노드로 구성된 비선형 자료구조로 계층구조를 나타낼 때 사용 - 하나의 루트 노드를 가짐 - 루트 노드는 0개 이상의 자식 노드를 가짐 - 그래프의 한 종류로 사이클을 갖지 않는 그래프 - 나무의 가지처럼 계속 뻗어 나가는 계층구조로 나무를 뒤집은 모습을 생각해보자 - 컴퓨터에서 폴더 안에 폴더와 파일이 있는 구조도 트리 구조 2. 트리 관련 용어 - 간선(Edge): 노드들을 연결하는 선 - 루트 노드(Root Node): 부모 노드가 없는 최상위 노드, 트리는 하나의 루트 노드를 갖는다 - 단말 노드(Leaf Node): 자식이 없는 노드 - 부모 노드(Parent Node): 자식 노드를 갖는 상위 노드 - 자식 노드(Child Node): 부모 노드가 갖는 노드들 - 깊이(dept..

CS/자료구조
[Python] 큐 구현

스택과 마찬가지로 파이썬에서는 데큐를 이용하면 큐의 기능을 모두 사용할 수 있다. enqueue 연산은 append로, deque 연산은 popleft를 사용하면 된다. 여기서는 이중 연결리스트를 이용해 큐를 구현해보려 한다. 구현하려는 큐의 추상 데이터 타입은 다음과 같다. empty(): 비었다면 True를, 아닐 경우 False를 반환 enqueue(item): 큐에 rear에 item을 삽입 deque(): 큐에 front에 있는 item을 출력 __len__(): 큐의 크기를 반환 1. 큐 이전에 구현한 이중 연결리스트를 이용해 큐를 구현하려 한다 from LinkedList import DoubleLinkedList class Queue(object): def __init__(self): se..

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[Python] 이중 연결리스트 구현

이중 연결리스트는 단순 연결리스트와 다르게 앞뒤 노드, 양쪽 방향으로 링크를 갖는 구조이다 단순 연결리스트의 구조를 이해하고 있으면 이중 연결리스트는 쉽게 이해할 수 있다결리스트는 단순 연결리스트와 다르게 앞뒤 노드, 양쪽 방향으로 링크를 갖는 구조이다 단순 연결리스트의 구조를 이해하고 있으면 이중 연결리스트는 쉽게 이해할 수 있다 이중 연결리스트는 단순 연결리스트와 다르게 이전 노드에 접근이 가능하다는 장점이 있다 이전 노드에 접근할 수 있다는 말은 특정 노드 이전의 값을 삭제하거나 역으로 출력하는 등 추가적인 연산이 가능하다 구현하려는 이중 연결리스트의 추상 데이터 타입은 다음과 같다 empty(): 리스트가 비었다면 True, 아닐 경우 False를 반환 append(data): 리스트의 맨 뒤에 ..

CS/자료구조
[자료구조] 큐 (Queue)

큐란? 큐는 스택과 함께 대표되는 선형 자료구조이다. 큐는 스택과 다르게 들어오는 방향과 나가는 방향이 정해져 있다. 선입선출(FIFO) 자료구조로 큐 안에 먼저 입력된 원소가 큐에서 꺼낼 때도 제일 먼저 출력된다. 계산대에 줄을 선 사람들 (들어온 순서대로 먼저 계산을 하고 나가는 모습) 이나 프린터기에서 먼저 들어온 순서대로 인쇄가 되는 모습을 생각하면 된다. 큐 안에 원소를 집어넣는 enque 연산, 맨 먼저 입력된 원소를 출력하는 deque 연산을 갖고 추가적으로 필요에 따라 가장 앞선 원소를 확인하는 front 연산이나 가장 마지막 원소를 확인하는 rear 연산을 구현할 수 있다. 큐를 배열로 구현할 때는 몇가지 문제점이 존재한다. enqueue를 할 때는 문제가 발생하지 않지만 deque를 할..