[알고리즘 스터디] Do it 알고리즘 코딩테스트 with Python #4

오예찬·2023년 9월 17일
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스택과 큐

03-5 스택과 큐

스택과 큐의 핵심 이론

스택

스택(stack)은 삽입과 삭제 연산이 후입선출로 이뤄지는 자료구조이다. 후입선출은 삽입과 삭제가 한 쪽에서만 일어나는 특징이 있다. 다음 그림을 살펴보자.

그림을 보면 새 값이 스택에 들어가면 top이 새 값을 가리킨다. 스택에서 값을 빼낼 때 pop은 top이 가리키는 값을 스택에서 빼게 되어 있으므로 결과적으로는 가장 마지막에 넣었던 값이 나오게 되는 것이다. 파이썬에서는 리스트를 이용하여 쉽게 스택을 구현할 수 있다.

파이썬의 스택

  • 위치
    • top: 삽입과 삭제가 일어나는 위치를 뜻한다.
  • 연산(리스트 이름이 s일때)
    • s.append(data): top 위치에 새로운 데이터를 삽입하는 연산이다.
    • s.pop(): top 위치에 현재 있는 데이터를 삭제하고 확인하는 연산이다.
    • s[-1]: top 위치에 현재 있는 데이터를 단순 확인하는 연산이다.

스택은 깊이 우선 탐색(DFS), 백트래킹 종류의 알고리즘에 효과적이므로 반드시 알아 두어야 한다. 후입 선출은 개념 자체가 재귀 함수 알고리즘 원리와 일맥상통하기 때문이다.

큐(queue)는 삽입과 삭제 연산이 선입선출로 이뤄지는 자료주고이다. 스택과 다르게 먼저 들어온 데이터가 먼저 나간다. 그래서 삽입과 삭제가 양방향에서 이뤄진다.

그림을 보면 새 값 추가는 큐의 rear에서 이뤄지고, 삭제는 큐의 front에서 이뤄진다. 파이썬에선 일반적으로 deque(덱)를 이용하여 큐를 구현한다.

파이썬의 큐

  • 위치
    • rear: 큐에서 가장 끝 데이터를 가리키는 영역이다.
    • front: 큐에서 가장 앞의 데이터를 가리키는 영역이다.
  • 연산(리스트 이름이 s일때)
    • s.append(data): rear 부분에 새로운 데이터를 삽입하는 연산이다.
    • s.popleft(): front 부분에 있는 데이터를 삭제하고 확인하는 연산이다.
    • s[0]: 큐의 맨 앞(front)에 있는 데이터를 확인할 때 사용하는 연산이다.

큐는 너비 우선 탐색(BFS)에서 자주 사용하므로 이 역시도 스택과 함께 잘 알아두어야 하는 개념이다.

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