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우선순위큐 4

힙(Heap)

개요힙(Heap)은 완전 이진 트리 기반의 자료구조로, 부모 노드와 자식 노드 간의 우선순위 조건을 만족하는 구조이다. 최소 힙(Min Heap)은 부모 노드 ≤ 자식 노드, 최대 힙(Max Heap)은 부모 노드 ≥ 자식 노드의 조건을 만족한다. 주로 **우선순위 큐(Priority Queue)**로 활용되며, 삽입/삭제 모두 평균 O(log n)의 성능을 제공한다.1. 힙의 구조 및 특징 항목 설명 트리 구조완전 이진 트리(왼쪽부터 채움)힙 조건부모 노드 ≥ 자식 노드 (최대 힙), ≤ (최소 힙)저장 방식배열 인덱스 기반 표현 (root: index 0)사용 용도우선순위 큐, 정렬 알고리즘 (Heap Sort) 등2. 힙의 배열 표현노드 위치인덱스 관계부모 노드i왼쪽 자식2i + 1오른쪽 자식2i..

Topic 2025.03.30

큐(Queue)

개요큐(Queue)는 먼저 들어간 데이터가 먼저 나오는 선입선출(First-In, First-Out, FIFO) 구조를 가지는 선형 자료구조이다. 데이터는 **뒤(Rear)**에서 삽입되고, **앞(Front)**에서 삭제되며, 일상적인 줄서기, 프로세스 스케줄링, 버퍼 처리 등에 널리 사용된다. 파이썬에서는 collections.deque, 리스트, 큐 모듈 등을 통해 구현할 수 있다.1. 개념 및 정의 항목 설명 구조선형적, 한쪽에서는 삽입, 반대쪽에서는 삭제 수행주요 연산enqueue(삽입), dequeue(삭제), peek(앞 요소 확인), isEmpty원리FIFO (First-In, First-Out)2. 큐 연산 동작 예시초기: []enqueue(10) → [10]enqueue(20) → [..

Topic 2025.03.29

힙 정렬(Heap Sort) 알고리즘

개요힙 정렬(Heap Sort)은 힙(Heap) 자료구조를 기반으로 하는 비교 기반 정렬 알고리즘이다. 최대 힙(Max Heap) 또는 최소 힙(Min Heap)을 이용해 최댓값(또는 최솟값)을 반복적으로 추출하고, 이를 배열의 끝에 삽입하는 방식으로 동작한다. **시간 복잡도가 항상 O(n log n)**으로 일정하며, **제자리 정렬(in-place)**이 가능하다는 장점이 있다.1. 개념 및 정의힙 정렬은 다음 두 단계로 이루어진다:배열을 힙 구조(완전 이진 트리)로 구성 (heapify)루트 노드(최댓값 또는 최솟값)를 추출한 뒤, 남은 요소로 힙 재구성 → 정렬 반복일반적으로 최대 힙을 사용해 오름차순 정렬을 수행한다.2. 동작 원리 단계 설명 1단계입력 배열을 최대 힙 구조로 변환2단계힙의 ..

Topic 2025.03.29

다익스트라(Dijkstra) 알고리즘

개요다익스트라(Dijkstra) 알고리즘은 그래프 상에서 하나의 시작 정점으로부터 다른 모든 정점까지의 최단 경로를 계산하는 알고리즘이다. 가중치가 있는 그래프에서 각 정점까지의 최소 비용을 계산하며, 우선순위 큐를 사용해 탐색 효율을 극대화한다. GPS 내비게이션, 네트워크 라우팅, 교통망 분석 등 다양한 실무 분야에서 핵심적으로 사용된다. 본 글에서는 다익스트라 알고리즘의 개념, 동작 원리, 구현 방식, 시간 복잡도, 활용 사례를 체계적으로 정리한다.1. 개념 및 정의다익스트라 알고리즘은 음수 간선이 없는 가중치 그래프에서 시작 노드로부터 모든 노드까지의 최단 경로를 구하는 탐색 알고리즘이다. 각 정점까지의 거리를 지속적으로 업데이트하며, 우선순위 큐(Priority Queue)를 사용해 가장 짧은 ..

Topic 2025.03.28
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