선형 대 비선형 데이터 구조: 선형 및 비선형 데이터 구조의 차이점

데이터 구조란 무엇입니까?

초보자 또는 전문가이기 때문에 데이터 구조라는 용어는 컴퓨터 프로그래밍 분야에 종사하는 사람이라면 누구나 끊임없이 듣게 될 것입니다. 데이터 구조를 이해하는 것은 좋은 프로그래머가 되기 위해 항상 중요합니다. 많은 주제가 실제로 중요한 구조에 초점을 맞춘 데이터 구조와 관련되어 있습니다. 따라서 성공적인 프로그래머가 되려면 데이터 구조 지식이 적극 권장됩니다.

데이터 구조는 사용자가 데이터에 효율적으로 액세스하고 사용할 수 있는 방식으로 데이터를 저장하고 구성할 수 있는 프로세스를 말합니다. 다양한 알고리즘이 데이터 구조와 함께 작동합니다. 따라서 데이터 구조에는 데이터 값 그룹, 다른 요소와의 관계 및 데이터 값에 대해 수행할 수 있는 작업이 포함됩니다.

다음과 같이 단순화할 수 있습니다.

프로그램= 알고리즘 + 데이터 구조

데이터 구조=관련 데이터 + 해당 데이터에 대해 허용된 작업

데이터 저장은 두 가지 방법으로 수행할 수 있습니다. 데이터 구조는 다음과 같이 나눌 수 있습니다.

• 선형 데이터 구조
• 비선형 데이터 구조

선형 데이터 구조

이들은 데이터 저장이 순차적으로 또는 선형 방식으로 발생하는 구조 유형입니다. 여기에서 구조에 저장된 모든 요소는 인접 요소에 연결됩니다. 요소는 선형으로 배열되어 있으므로 단일 실행으로 액세스할 수 있습니다. 또한 메모리에 선형으로 저장되어 구현이 쉬운 프로세스입니다. 다양한 유형은 다음과 같습니다.

1. 배열

배열은 동일한 유형의 요소를 저장하는 데이터 구조 유형입니다. 이것은 가장 기본적이고 기본적인 데이터 구조입니다. 배열의 각 위치에 저장된 데이터에는 요소의 인덱스라는 양수 값이 부여됩니다. 인덱스는 배열에서 요소의 위치를 ​​식별하는 데 도움이 됩니다.

10대의 자동차 가격과 같은 일부 데이터를 저장해야 하는 경우 배열 구조를 만들고 모든 정수를 함께 저장할 수 있습니다. 이것은 10개의 개별 정수 변수를 생성할 필요가 없습니다. 따라서 코드의 줄이 줄어들고 메모리가 절약됩니다. 인덱스 값은 배열의 경우 첫 번째 요소에 대해 0으로 시작합니다.

2. 스택

데이터 구조는 마지막에 추가된 데이터 요소가 먼저 제거되는 LIFO(Last In-First Out) 규칙을 따릅니다. 푸시 연산은 스택에 데이터 요소를 추가하는 데 사용되며 팝 작업은 스택에서 데이터를 삭제하는 데 사용됩니다. 이것은 책을 겹겹이 쌓아 올린 예를 들어 설명할 수 있습니다. 마지막 책에 접근하기 위해서는 마지막 책 위에 놓여진 모든 책을 안전하게 제거해야 합니다.

3. 대기열

이 구조는 데이터가 순차적으로 저장되기 때문에 스택과 거의 유사합니다. 차이점은 대기열 데이터 구조가 먼저 추가된 요소가 대기열을 먼저 나가는 선입선출 규칙인 FIFO를 따른다는 것입니다. 앞 과 뒤는 대기열에서 사용되는 두 가지 용어입니다.

Enqueue는 삽입 작업이고 dequeue는 삭제 작업입니다. 전자는 대기열 끝에서 수행되고 후자는 시작 끝에서 수행됩니다. 데이터 구조는 버스를 타기 위해 줄을 서 있는 사람들의 예를 들어 설명할 수 있습니다. 줄의 첫 번째 사람이 대기열에서 나갈 수 있는 기회가 주어지고 마지막 사람이 마지막으로 나갈 수 있습니다.

4. 연결 리스트

연결 목록은 데이터 요소와 포인터로 구성된 노드 형태로 데이터가 저장되는 유형입니다. 포인터의 사용은 시퀀스의 요소 옆에 있는 노드를 가리키거나 지시하는 것입니다. 연결 목록에 저장된 데이터는 형식, 문자열, 숫자 또는 문자일 수 있습니다. 정렬된 데이터와 정렬되지 않은 데이터 모두 고유하거나 중복된 요소와 함께 연결 목록에 저장할 수 있습니다.

5. 해시 테이블

이러한 유형은 선형 또는 비선형 데이터 구조로 구현할 수 있습니다. 데이터 구조는 키-값 쌍으로 구성됩니다.

비선형 데이터 구조

이러한 데이터 구조는 선형성을 따르지 않습니다. 이름에서 알 수 있듯이 데이터는 연속적인 방식을 따르지 않는 방식으로 정렬됩니다. 요소에는 다른 요소에 연결하기 위한 설정된 경로가 없지만 여러 경로가 있습니다. 데이터가 비선형적으로 배열되어 있으므로 요소를 통과하는 것은 한 번에 불가능합니다.

요소가 인접한 두 요소에 모두 연결되는 선형 구조에 비해 이 경우 요소는 두 개일 필요가 없는 다른 요소에 연결될 수 있습니다. 비선형 데이터의 구현은 쉽지 않지만 이러한 유형의 구조를 사용하여 컴퓨터 메모리를 효율적으로 사용합니다.

비선형성을 따르는 구조의 유형은 트리와 그래프입니다.

1. 나무

트리 데이터 구조는 서로 연결된 다양한 노드로 구성됩니다. 트리의 구조는 부모와 자식의 관계를 형성하는 계층적입니다. 트리의 구조는 모든 부모-자식 노드 관계에 대해 하나의 연결이 있는 방식으로 형성됩니다. 트리에서 루트와 노드 사이에는 하나의 경로만 있어야 합니다. AVL 트리, 이진 트리, 이진 탐색 트리 등과 같은 구조에 따라 다양한 유형의 트리가 존재합니다.

2. 그래프

그래프는 일정한 양의 꼭짓점과 모서리로 구성된 비선형 데이터 구조 유형입니다. 정점 또는 노드는 데이터 저장에 관여하며 모서리는 정점 관계를 보여줍니다. 그래프와 트리의 차이점은 그래프에는 노드 연결에 대한 특정 규칙이 없다는 것입니다. 소셜 네트워크, 전화 네트워크 등과 같은 실생활 문제를 그래프로 나타낼 수 있습니다.

인접 행렬은 그래프 표현에 사용됩니다.

선형 및 비선형 데이터 구조의 차이점

우리는 데이터 구조의 선형 및 비선형 유형에 대해 논의했습니다. 그러나 선형 대 비선형 데이터 구조 를 정의하는 핵심 사항은 무엇 입니까?

선형 및 비선형 데이터 구조 의 차이점 은 아래 표에 나와 있습니다.

데이터 구조의 중요성

모든 견고한 컴퓨터 프로그램은 데이터 구조의 개념 위에 구축됩니다. 올바른 데이터 구조를 사용하지 않고는 어떤 프로그램도 효율적으로 구축할 수 없습니다. 대용량 데이터에 대한 컴퓨터 프로그램의 신뢰성이 크기 때문에 데이터에 쉽게 접근하기 위해서는 정보의 효율적인 저장이 필요하다. 데이터 구조를 적용하면 쉽게 수정하고 액세스할 수 있도록 데이터를 논리적으로 저장할 수 있습니다.

결론

데이터의 크기가 증가함에 따라 데이터 구조가 복잡해졌습니다. 이 기사에서는 선형 데이터 구조와 비선형 데이터 구조 간의 주요 차이점을 강조하는 데이터 구조 유형에 대한 간략한 이해를 제공했습니다. 그러나 서로 다른 데이터 구조에는 서로 다른 응용 프로그램이 있습니다.

데이터 구조에 대한 전문가의 이해를 얻으려면 추가, 삭제, 요소 액세스, 요소 수정과 같은 데이터 구조의 사용을 각각 심층적으로 연구해야 합니다. 그러나 좋은 프로그래머를 향한 첫 번째 중요한 단계는 개념에 대한 기본적인 이해를 갖는 것입니다. 학습 데이터 구조를 통해 다양한 프로그래밍 언어를 쉽게 이해할 수 있습니다. python, C++ 또는 Java이든 개념은 동일하게 유지됩니다.

인공지능 시대인 만큼 인공지능 취업을 목표로 하는 이들에게 머신러닝 언어에 대한 지식은 상당히 중요하다. 효율적인 형태의 데이터 저장은 기계 학습 모델에서 응용 프로그램을 찾았습니다. 데이터 구조는 머신 러닝 프로그램의 기초를 형성하므로 이를 이해하는 것이 주요 초점이 되어야 합니다.

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