리스트 - swkim0128/PARA GitHub Wiki

type: Algorithm archive: false

리스트

리스트

순서를 가진 데이터의 집합을 가리키는 추상자료형(abstract data type)

동일한 데이터를 가지고 있어도 상관없다.

구현방법에 따라 크게 두 가지로 나뉜다.

  1. 순차 리스트 : 배열을 기반으로 구현된 리스트
  2. 연결 리스트 : 메모리와 동적할당을 기반으로 구현된 리스트

순차 리스트

구현 방법

1차원 배열에 항목들을 순서대로 저장한다.

데이터의 종류와 구조에 따라 구조화된 자료구조를 만들어 배열에 저장할 수 도 있다.

데이터 접근

배열의 인덱스를 이용해 원하는 위치의 데이터에 접근할 수 있다.

삽입 연산

삽입 위치 다음의 항목들을 뒤로 이동해야 한다.

삭제 연산

삭제 위치 다음의 항목들을 앞으로 이동해야 한다.

순차 리스트의 문제점

단순 배열을 이용한 순차리스트를 구현해 사용하는 경우, 자료의 삽입 / 삭제 연산 과정에서 연속적인 메모리 배열을 위해 원소들을 이동시키는 작업이 필요하다.

원소의 개수가 많고 삽입 / 삭제 연산이 빈번하게 일어날수록 작업에 소요되는 시간이 크게 증가한다.

배열의 크기가 정해져 있는 경우, 실제로 사용될 메모리보다 크게 할당하여 메모리의 낭비를 초래할 수도 있고, 반대로 할당된 메모리보다 많은 자료를 사용하여 새롭게 배열을 만들어 작업을 해야 하는 경우가 발생할 수도 있다.

연결 리스트(Linked List)

특성

자료의 논리적인 순서와 메모리 상의 물리적인 순서가 일치하지 않고, 개별적으로 위치하고 있는 각 원소를 연결하여 하나의 전체적인 자료구조를 이룬다.

링크를 통해 원소에 접근하므로, 순차 리스트에서처럼 무리적인 순서를 맞추기 위한 작업이 필요하지 않다.

자료주고의 크기를 동적으로 조정할 수 있어, 메모리의 효율적인 사용이 가능하다.

노드

연결 리스트에서 하나의 원소를 표현하는 bulding block

구성 요소

데이터 필드

  • 원소의 값을 저장
  • 저장할 원소의 종류나 크기에 따라 구조를 정의하여 사용함.

링크 필드

  • 다음 노드의 참조값을 저장

헤드

연결 리스트의 첫 노드에 대한 참조값을 갖고 있음.

연결리스트의 종류

  • 단순 연결 리스트
  • 이중 연결 리스트
  • 원형 연결 리스트

단순 연결 리스트

연결 구조

노드가 하나의 링크 필드에 의해 다음 노드와 연결되는 구조를 가진다.

헤드가 가장 앞의 노드를 가리키고, 링크 필드가 연속적으로 다음 노드를 가리킨다.

링크 필드가 Null인 노드가 연결 리스트의 가장 마지막 노드이다.

연결 리스트 구현

class Node {
	data;
	Node next;

	Node() {

	}
}

class LinkedList {
	Node head;

	LinkedList() {
		head = null;
	}

	addtoFirst(L, i)
	addtoLast(L, i)
	add(L, pre, i)

첫 번째 노드로 삽입하는 알고리즘

addtoFirst(L, i)        // 리스트 헤드 L, 원소 i
	new <- createNode();  // 새로운 노드 생성
	new.data = i;         // 데이터 필드 작성
	new.link = L;         // 링크 필드 작성
	L = new;              // 리스트의 처음으로 저장
end addtoFirst()

마지막 노드로 삽입하는 알고리즘

addtoLast(L, i)            // 리스트 헤드 L, 원소 i
	new <- createNode()      // 새로운 노드 생성
	new.data = i;
	new.link = Null;
	if (L == Null) {         // 빈 리스트일 때, 최초 노드 추가
		L = new;
		return;
	}

	temp = L;                // 노드 링크 이용하여 리스트 순회
	while (temp.link != Null) {    // 마지막 노드 찾을 때까지 이동
		temo = temp.link;
	}
	temp.link = new;         // 마지막 노드 추가
end addtoLast()

가운데 노드로 삽입하는 알고리즘

노드 pre의 다음 위치에 노드 삽입

add(L, pre, i)        // 리스트 헤드 L, 노드 pre, 원소 i
	new <- createNode() // 새로운 노드 생성
	new.data = i;       // 데이터 필드 작성
	if (L == Null) {
		L = new;
		new.link = Null;
	}
	else {
		new.link = pre.link;
		pre.link = new;
	}
end add()

노드를 삭제하는 알고리즘

target 노드 삭제

delete(L, target)        // 리스트 헤드 L, 삭제 노드 target
	if (L == null || target == Null) return;
	pre = gerPreNode(target);  // 선형 노드 탐색
	if (pre == Null) {     // 선행노드가 없다면, 첫 노드임.
		L = target.link;
	}
	else {
		pre.link = target.link;
	}
	target.link = null;
end delete()

이중 연결 리스트(Doubly Linked List)

특성

양쪽 방향으로 순회할 수 있도록 노드를 연결한 리스트

두 개의 링크 필드와 한 개의 데이터 필드로 구성

class Node {
	data;
	Node next;
	Node prev;

	Node() {
		...
	}
}
class DoublyLinkedList {
	Node head;
	Node tail;

	Node search(int index) {
		if (index < 0 || index >= size) {
			throw new IndexOutOfBoundsException();
		}
	
		Node temp = head;

		for (int i = 0; i < index; i++) {
			temp = temp.next;
		}

		return temp;
	}

	void addFirst(value) {
		Node temp = new Node(value);
		temp.next = head;

		if (head != null) {
			head.prev = temp;
		}

		head = temp;
		size++;

		if (head.next = null) {
			tail = head;
		}
	}
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