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코딩 테스트를 위한 트리(Tree) 자료구조 10분 핵심 요약
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[자료구조] 탐색(Search) 1 – 탐색의 이해와 보간 탐색(11-1)

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    탐색
    다시말해서 “데이터를 찾는 방법”이다.
    >탐색은 트리의 뒷 이야기에 해당한다.

    탐색은 알고리즘보다 자료구조에 더 가까운 주제이다!
    이유는
    >”효율적인 탐색을 위해서는 “어떻게 찾을까”만을 고민해서는 안되고
    “효율적인 탐색을 위한 저장방법이 무엇일까”

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[자료구조] 탐색(search)

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[자료구조] 탐색(search)
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[자료구조 알고리즘] 순차 탐색 / 이진 탐색 / 트리(Tree) / 이진 탐색 트리

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[자료구조 알고리즘] 순차 탐색 이진 탐색 트리(Tree) 이진 탐색 트리

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자료 구조 탐색

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자료 구조 탐색

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[자료구조] 탐색 : BFS / DFS – 하나몬

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❗️그래프의 모든 정점 탐색 방법

❗️예시를 통한 BFS와 DFS의 특징

❗️BFS (Breadth-First Search) – 너비 우선 탐색

❗️DFS (Depth-First Search) – 깊이 우선 탐색

[알고리즘] 탐욕 알고리즘(Greedy Algorithm)

[알고리즘] Time Complexity (시간 복잡도)

[자료구조] 탐색 Tree traversal (트리 순회)

[자료구조] 이진 트리 & 인진 탐색 트리 (BST Binary Search Tree)

[자료구조] Tree 트리

[자료구조] Graph 그래프

[자료구조] 탐색 : BFS / DFS - 하나몬
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자료 구조 탐색

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[자료구조] C++로 쉽게 풀어쓴 자료구조 : 14장, 탐색

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[자료구조] C++로 쉽게 풀어쓴 자료구조 : 14장, 탐색
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자료구조 탐색 기초 개념 정리

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  • Most searched keywords: Whether you are looking for 자료구조 탐색 기초 개념 정리 탐색(Search) 탐색은 말그대로 데이터를 찾는 방법으로서, 자료구조에서 효율적인 탐색을 위해서는 어떤방식으로 찾을까 뿐만아니라 효율적인 탐색을 … 탐색(Search) 탐색은 말그대로 데이터를 찾는 방법으로서, 자료구조에서 효율적인 탐색을 위해서는 어떤방식으로 찾을까 뿐만아니라 효율적인 탐색을 위한 저장방법을 고민해야한다. 순차탐색: 정렬되지 않은 데이..코딩공부
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자료구조 탐색 기초 개념 정리

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자료구조 탐색 기초 개념 정리
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[알고리즘] 이진 탐색 (Binary Search)

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순차 탐색

이진 탐색 반으로 쪼개면서 탐색하기

트리 자료구조

이진 탐색 트리

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[알고리즘] 이진 탐색 (Binary Search)
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[자료구조] 탐색(Search) 1 – 탐색의 이해와 보간 탐색(11-1)

탐색의 이해

탐색

다시말해서 “데이터를 찾는 방법”이다.

탐색은 트리의 뒷 이야기에 해당한다.

탐색은 알고리즘보다 자료구조에 더 가까운 주제이다!

이유는

“효율적인 탐색을 위해서는 “어떻게 찾을까”만을 고민해서는 안되고

“효율적인 탐색을 위한 저장방법이 무엇일까”를 우선적으로 고민해야한다.

효율적인 탐색이 가능한 대표적인 저장방식은 “트리”이다.

그러므로 대부분 트리의 연장선상이다!

탐색은! 컴싸에서 매우 중요한 위치를 차지하고있다.

보간 탐색(Interpolation Search)

우리는 앞서 다음 두 가지 탐색 알고리즘을 접했다

순차 탐색 : 정렬되지 않은 대상을 기반으로 하는 탐색

이진 탐색 : 정렬된 대상을 기반으로 하는 탐색

이 중 이진 탐색은 찾는 대상의 위치와 상관없이 일관 되게 반씩 줄여가면서 탐색을 진행하기에 대상의 위치에 따라 탐색의 효율에 차이가 발생한다.

그러나!

보간 탐색은 이러한 이진 탐색의 비효율성을 개선시킨 알고리즘이다.

이진 탐색처럼 그냥 중앙에서 탐색을 시작하지말고, 탐색대상이 앞쪽에 위치해 있으면 앞쪽에서 탐색을 시작하자 !

보간 탐색은 앞쪽에서 찾고

이진은 무조건 중간에서!

그러므로 당연빠따로 이진 탐색보다 속도가 뛰어나다.

이러한 특성때문에 보간 탐색은 전화번호부나 사전에 비유된다!

예를들어 “서희찬”라는 사람의 전화번호를 찾을 때 이진 탐색의 경우처럼 중심부를 펼쳐 찾는 사람은 없다!

“ㅅ” 에 해당하는 부분을 보고 찾을것이다!

이제 고민해야 할 것은 보간 탐색의 탐색위치를 결정하는 방법이다.

보간 탐색은

데이터 값과 그 데이터가 저장된 위치의 인덱스 값이 비례한다고 가정한다!

그렇기에 구한 값에 x에 찾는 값을 삽입하여 탐색 위치 s를 구하는 식이 완성되었다.

보간 탐색 구현에 앞서 하나를 배우고 가자!

탐색 키와 탐색 데이터

typedef int Key; // 탐색 키에 대한 타입뎁 선언 typedef double Data; // 탐색 데이터에 대한 타입뎁 선언 typedef struct item { Key searchKey; // 탐색 키 Data searchData; // 탐색 데이터 }Item;

구조체 Item의 맴버는 탐색키와 탐색 데이터로 이뤄져 있다.

우리는 현재 자료구조를 공부하는 동안에는 다음 문장이 말하는 방식으로의 탐색이 진행된다고 생각하기 쉽다.

“다음 배열에서 숫자 3을 찾아야지!”

하지만! 이는 웃기지 않는가!?

이미 숫자 3을 가지고 있으면서 숫자3을 찾는다니!! ㅏㅎ하!

여기는 그저 배열안에 이 숫자의 유무확인밖에 없지 않는가!

따라서 의미 있는 방식으로의 탐색은 다음과 같다.

“사번이 7인 직원의 정보를 찾아야지”

여기서 사번은 “탐색 키” 이고 직원의 정보는 “탐색 데이터”이다!

하지만 우리는 소스코드와 설명의 편의상 정수로 진행한다!

그리고

“탐색 키는 그 값이 고유해야합니다.”

그냥 정의 같은거니 토달지 말자!

보간 탐색의 구현

#include < stdio.h > int ISearch(int ar[],int first,int last, int target) { int mid; if(first > last) return -1; //이진 탐색과의 차이점을 반영한 문장 mid = ((double)(target-ar[first])/(ar[last]-ar[first])*(last-first))+first; if(ar[mid]==target) return mid; else if(targetlast) return -1;

그래서 우리는 이와같이 변경해줘야한다.

if(ar[first]>target || ar[last]target || ar[last]

[자료구조] 탐색(search)

탐색이란?

여러개의 가죠 중에서 원하는 자료를 찾는 작업

-탐색을 효율적으로 수행하는 것은 매우 중요

-탐색키(search key)

항목과 항목을 구별해주는 키(key)

-탐색을 위하여 사용되는 자료구조

배열, 연결리스트, 트리, 그래프 등

순차탐색

-탐색 방법 중에서 가장 간단하고 직접적인 탐색 방법 :

정렬되지 않은 배열을 처음부터 마지막까지 하나씩 검사

-평균 비교 횟수

탐색 성공 : (n+1)/2번 비교

탐색 실패 : n번 비교

-구현

int sequentialSearch(int list[], int key, int low, int high) { for (int i = low; i <= high; i++) if (list[i] == key) return i; return -1; } 시간복잡도 : O(n) 이진탐색(Binary search) -정렬된 배열의 탐색에 적합 배열의 중앙에 있는 값을 조사하여 찾고자 하는 항목이 왼쪽 또는 오른쪽 부분 배열에 있는지를 알아내어 탐색의 범위를 반으로 줄여가며 탐색 진행 -구현 int binarySearch(int low, int high, int key) { while (low <= high) { int mid = (high + low) / 2; if (nums[mid] == key) return mid; else if (nums[mid] < key) low = mid + 1; else if (nums[mid] > key) high = mid – 1; } return -1; }

시간복잡도 : O(logn)

-이진 탐색과 이진 탐색 트리의 차이점

근본적으로 같은 원리에 의한 탐색 구조

이진 탐색은 자료들이 배열에 저장 되어 있어 삽입/삭제가 매우 비효율 ->원소들을 모두 이동시켜야 함.

되어 있어 삽입/삭제가 매우 비효율 ->원소들을 모두 이동시켜야 함. 이진 탐색 트리는 매우 빠르게 삽입/삭제 수행

삽입,삭제가 빈번히 이루어진다면 이진탐색트리가 유리

-이진탐색트리의 시간 복잡도

균형트리 : O(log(n))

불균형트리 : O(n),순차탐색과 동일

참고)

이진탐색트리의 정의

-탐색작업을 효율적으로 하기 위한 자료구조

-key(왼쪽서브트리)≤key(루트노드)≤key(오른쪽서브트리)

-이진탐색을 중위순회하면 오름차순으로 정렬된 값을 얻을 수 있다.

[자료구조 알고리즘] 순차 탐색

순차 탐색 (Sequential Search)

순차 탐색이란 리스트 안에 있는 특정한 데이터를 찾기 위해 앞에서부터 데이터를 하나씩 차례대로 확인하는 방법이다.

보통 정렬되지 않은 리스트에서 데이터를 찾아야 할 때 사용한다.

리스트에 특정 값의 원소가 있는지 체크할 때도 순차 탐색으로 원소를 확인하고,

리스트 자료형에서 특정한 값을 가지는 원소의 개수를 세는 count() 메서드를 이용할 때도 내부에서는 순차 탐색이 수행된다.

순차 탐색 소스코드

def sequential_search(n, target, array): # 각 원소를 하나씩 확인하며 for i in range(n): # 현재의 원소가 찾고자 하는 원소와 동일한 경우 if array[i] == target: return i + 1 # 현재의 위치 반환 (인덱스는 0 부터 시작하므로 1 더하기) print(“생성할 원소 개수를 입력한 다음 한 칸 띄고 찾을 문자열을 입력하세요.”) input_data = input().split() n = int(input_data[0]) # 원소의 개수 target = input_data[1] # 찾고자 하는 문자열 print(“앞서 적은 원소 개수만큼 문자열을 입력하세요. 구분은 띄어쓰기 한 칸으로 합니다.”) array = input().split() print(sequential_search(n, target, array))

# 결과 생성할 원소 개수를 입력한 다음 한 칸 띄고 찾을 문자열을 입력하세요. 3 apple 앞서 적은 원소 개수만큼 문자열을 입력하세요. 구분은 띄어쓰기 한 칸으로 합니다. banana apple grape 2

순차탐색 특징

데이터 정렬 여부와 상관없이 가장 앞에 있는 원소부터 하나씩 확인해야 한다.

순차탐색 시간복잡도

O(N)

데이터의 개수가 N개일 때 최대 N번의 비교 연산이 필요하므로 순차 탐색의 최악의 경우 시간 복잡도는 O(N)이다.

이진 탐색 (Binary Search)

이진 탐색은 탐색 범위를 반으로 쪼개면서 데이터를 탐색하는 알고리즘이다.

이진 탐색은 배열 내부의 데이터가 정렬되어 있어야만 사용할 수 있다.

이진 탐색은 위치를 나타내는 변수 3개를 이용하는데 탐색하고자 하는 범위의 시작점, 끝점, 그리고 중간점이다. 찾으려는 데이터와 중간점 위치에 있는 데이터를 반복적으로 비교해서 원하는 데이터를 찾는 게 이진 탐색 과정이다.

시작점과 끝점을 확인한 다음 둘 사이에 중간값을 정한다. 중간점이 실수일 때는 소수점 이하를 버린다.

이진 탐색 시간 복잡도

O(logN)

이진 탐색은 한 번 확인할 때마다 확인하는 원소의 개수가 절반씩 줄어든다는 점에서 시간 복잡도가 O(logN)이다.

이진 탐색 구현방법

1. 재귀함수

def binary_search(array, target, start, end): if start > end: return None mid = (start + end) // 2 # 찾은 경우 중간점 인덱스 반환 if array[mid] == target: return mid # 중간점의 값보다 찾고자 하는 값이 작은 경우 왼쪽 확인 elif array[mid] > target: return binary_search(array, target, start, mid – 1) # 중간점의 값보다 찾고자 하는 값이 큰 경우 오른쪽 확인 else: return binary_search(array, target, mid + 1, end) # n(원소의 개수)과 target(찾고자 하는 문자열)을 입력받기 n, target = list(map(int, input().split())) # 전체 원소 입력받기 array = list(map(int, input().split())) # 이진 탐색 수행 결과 출력 result = binary_search(array, target, 0, n-1) if result == None: print(“원소가 존재하지 않습니다.”) else: print(result + 1)

2. 반복문

def binary_search(array, target, start, end): while start <= end: mid = (start + end) // 2 # 찾은 경우 중간점 인덱스 반환 if array[mid] == target: return mid elif array[mid] > target: end = mid – 1 else: start = mid + 1 return None # n(원소의 개수)과 target(찾고자 하는 문자열)을 입력받기 n, target = list(map(int, input().split())) # 전체 원소 입력받기 array = list(map(int, input().split())) # 이진 탐색 수행 결과 출력 result = binary_search(array, target, 0, n-1) if result == None: print(“원소가 존재하지 않습니다.”) else: print(result + 1)

코딩테스트에서의 이진 탐색

이진 탐색은 코딩테스트에서 단골로 나오는 문제이니 가급적 외우길 권한다.

더불어 코딩 테스트의 이진 탐색 문제는 탐색 범위가 큰 상황에서의 탐색을 가정하는 문제가 많다. 따라서 탐색 범위가 2,000만을 넘어가면 이진 탐색으로 문제에 접근해보길 권한다.

트리 (Tree)

트리 자료구조는 노드와 노드의 연결로 표현하며 여기에서 노드는 정보의 단위로서 어떠한 정보를 가지고 있는 개체로 이해할 수 있다. 최단 경로에서는 노드가 ‘도시’와 같은 정점의 의미를 가진다. 트리 자료구조는 그래프 자료구조의 일종으로 데이터베이스 시스템이나 파일시스템 같은 곳에서 많은 양의 데이터를 관리하기 위한 목적으로 사용한다.

트리 자료구조의 특징

트리는 부모 노드 와 자식 노드 의 관계로 표현된다.

와 의 관계로 표현된다. 트리의 최상단 노드를 루트 노드 라고 한다.

라고 한다. 트리의 최하단 노드를 단말 노드 라고 한다.

라고 한다. 트리에서 일부를 떼어내도 트리 구조이며 이를 서브 트리 라 한다.

라 한다. 트리는 파일 시스템과 같이 계층적이고 정렬된 데이터를 다루기에 적합하다.

이진 탐색 트리

트리 자료구조 중에서 가장 간단한 형태가 이진 탐색 트리이다.

이진 탐색 트리란 이진 탐색이 동작할 수 있도록 고안된, 효율적인 탐색이 가능한 자료구조이다.

이진 탐색 트리의 특징

부모 노드보다 왼쪽 자식 노드가 작다.

부모 노드보다 오른쪽 자식 노드가 크다.

즉, 왼쪽 자식 노드 < 부모 노드 < 오른쪽 자식 노드 빠르게 입력받기 입력 데이터의 개수가 많은 문제에 input() 함수를 사용하면 동작 속도가 느려서 시간 초과로 오답 판정을 받을 수 있다. 이처럼 입력 데이터가 많은 문제는 sys 라이브러리의 readline() 함수를 이용하면 시간 초과를 피할 수 있다. import sys input_data = sys.stdin.readline().rstrip() sys.stdin.readline() : 데이터 입력받는 함수 rstrip() : 오른쪽 공백을 삭제 lstrip() : 왼쪽 공백을 삭제 strip() : 왼쪽, 오른쪽 공백을 삭제 split() : 문자열을 나누는 함수 매개변수로 구분자를 주면, 해당 구분자를 기준으로 문자열을 잘라 리스트 형식으로 반환 만약, 매개변수로 아무것도 주지 않으면 공백을 기준으로 문자열을 나눔 소스코드에 readline()으로 입력하면 입력 후 엔터(Enter)가 줄 바꿈 기호로 입력되는데, 이 공백 문자를 제거하기 위해 rstrip() 함수를 사용한다. 출처 나동빈, 『이것이 취업을 위한 코딩테스트다 with 파이썬』, 한빛미디어(주), 2020년

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