[개념 콕] 배열과 연결 리스트

배열 (Array)

배열이란?

배열의 특징

• 정적 자료구조
배열은 크기를 미리 정해놓아야 하며, 해당 크기 만큼의 연속된 메모리 주소를 할당 받습니다.

• 연속된 메모리 주소
배열의 요소들은 메모리 상에 연속적으로 저장됩니다. 이러한 특성 때문에 배열의 요소에 빠르게 접근할 수 있습니다.

• 활용
• 정보를 저장할 때 사용합니다.

• 인덱스(index)
• 배열의 각 요소는 인덱스를 통해 접근합니다.
• 인덱스는 0부터 시작하며, array[0]와 같이 대괄호 안에 인덱스를 명시(배열 이름 [인덱스 값])하여 해당 위치의 요소에 접근할 수 있습니다.

• 장점
• 인덱스를 통해 임의의 요소에 빠르게 접근할 수 있습니다.
• 특정 인덱스의 요소에 접근하는 시간 복잡도는 O(1)입니다.

• 단점
• 배열의 크기는 고정되어 있으므로, 배열의 크기보다 더 많은 데이터를 저장할 수 없습니다.
• 배열 중간에 요소를 삽입하거나 삭제하는 경우에는 다른 요소들을 이동시켜야 하므로 O(n)의 시간 복잡도가 소요됩니다.
• 중간에 요소를 삽입하거나 삭제하는 경우, O(n)의 시간 복잡도가 소요됩니다.

• 정적 자료구조 → 도서관 책장 칸의 개수가 미리 정해져 있는 것처럼, 배열의 크기가 미리 지정되어야 합니다.

• 연속된 메모리 주소 → 책장에 책을 일렬로 나열해 놓는 것처럼, 배열의 요소들이 메모리 상에 연속적으로 저장됩니다.

• 인덱스 → 책장의 각 칸에 번호가 매겨져 있는 것은 배열의 인덱스와 같은 개념입니다. 첫 번째 칸은 0번, 두 번째 칸은 1번 등으로 번호가 붙어 있어 책을 찾을 때 해당 번호를 사용할 수 있습니다.다.

• 장점 → 장의 번호를 알고 있다면 해당 책을 바로 찾을 수 있는 것처럼, 배열에서도 인덱스를 통해 특정 요소에 빠르게 접근할 수 있습니다.

• 단점 → 책장이 꽉 차면 더 이상 책을 넣을 수 없는 것처럼, 배열도 미리 지정된 크기 이상으로 요소를 저장할 수 없습니다. 또한 책장 중간에 책을 넣거나 빼려면 다른 책들을 옮겨야 하는 것처럼, 배열에서도 중간에 요소를 삽입하거나 삭제하려면 다른 요소들을 이동시켜야 합니다.

연결 리스트 (Linked List)

연결 리스트란?

연결 리스트의 특징

• 동적 자료구조: 크기를 미리 지정할 필요가 없습니다. 필요에 따라 메모리를 할당받아 데이터를 저장할 수 있으며, 연속된 메모리 공간을 요구하지 않습니다.

• 노드(Node):
• 연결 리스트는 노드라는 단위로 구성됩니다.
• 각 노드는 데이터를 저장하는 부분과 다음 노드의 주소를 가리키는 포인터로 이루어져 있습니다. 이를 통해 노드들이 연결되어 있는 구조를 만듭니다.

• 활용
• 크기를 유동적으로 관리해야 할 때, 또는 데이터 추가 및 삭제가 빈번할 때 유용합니다.

• 장점
• 크기의 제한이 없으므로 필요에 따라 데이터를 추가하거나 삭제할 수 있습니다.
• 특히 맨 앞이나 맨 뒤에 노드를 삽입하거나 삭제하는 경우에는 O(1)의 시간 복잡도로 빠르게 처리할 수 있습니다.

• 단점
• 배열과 달리 인덱스를 통한 임의 접근이 불가능합니다.
• 특정 위치의 데이터에 접근하기 위해서는 처음부터 순차적으로 탐색해야 하므로 배열에 비해 탐색 속도가 느립니다. 즉, O(n)의 시간 복잡도가 소요됩니다.

• 동적 자료구조 → 목걸이에 구슬을 추가하거나 제거할 수 있는 것처럼, 연결 리스트의 크기는 미리 정해져 있지 않고 필요에 따라 동적으로 변경될 수 있습니다.

• 노드 → 목걸이의 각 구슬은 데이터를 담고 있으며, 연결되어 있습니다.

• 장점 → 목걸이에 구슬을 추가하거나 제거하는 것이 쉬운 것처럼, 연결 리스트에서도 노드를 추가하거나 삭제하는 것이 간단합니다. 새로운 노드를 추가할 때는 포인터만 변경하면 됩니다.

• 단점 → 목걸이에서 특정 구슬을 찾기 위해서는 처음부터 순서대로 찾아야 하는 것처럼, 연결 리스트에서도 특정 노드에 접근하기 위해서는 순차적으로 탐색해야 하므로 접근 속도가 느립니다.

배열과 연결 리스트의 차이점

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