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데이터 자료구조. Linked List

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Linked List란?

의미

각 데이터들을 한 줄로 연결시킨 모양을 띄우고 있는 자료 구조.
크기가 동적인 자료구조로, 자료구조를 구성하는 요소.
등이라고 설명할 수 있다. 사실 글로 보면 진짜 무슨 말인지 1도 모름. 그림이 편하다.

내 기준 : 각 데이터를 “노드”에 담아서 **노드끼리 연결하여 데이터를 저장하는 구조.**

그럼 노드란 무엇인가?

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요 그림처럼 지우개처럼 생긴 것을 node라고 한다.
node에는 2가지 부분이 있다. Data(우리가 넣을 값)을 담는 부분과 Next부분.
Next는 다음 노드와 연결을 시켜준다. 만약, B부분에 DATA가 없으면
next는 null이 된다.

처음에 노드가 어떻게 생겼는지 몰라서 linked list를 이해하는데 엄청 오래걸렸다..


Linked List의 특징

  1. 위의 노드는 1개당 4 byte 메모리를 차지하며, 더블 링크드일 경우엔 노드 하나에 8 byte의 링크 메모리를 차지한다. (더블 링크드는 나중에 다시 배워보자.)
  2. 배열에 비해 데이터의 추가 및 삽입이 용이하다. (배열과 비교가 많이 된다.)
  3. 배열보다 메모리를 효율적으로 쓸 수 있다.
  4. 특정 위치의 데이터를 검색하기 위해서는 처음부터 끝까지 순회해야 하기 때문에 탐색에 비효율적임.
  5. head / next / tail 로 구분할 수 있다.
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head: {0: 'apple', next: {1: 'banana', next: {2: 'dream', next: null}}}}
tail: {2: 'dream', next: null}
1. 0번째 노드의 값은 'apple' //
2. 그리고 1번째 값인 'banana' 있으니까 apple의 next는 'banana' 된다.  //
3. 2번째 값인 'dream' next는  이상 없기에 Next === null//
4. 그러면 'dream' 마지막 데이터이기 때문에 tail이다.

Linked list의 메소드

addToTail(value): 연결 리스트의 마지막에 데이터를 추가합니다.

getNodeAt(index): 인덱스를 넣었을 때, 그 인덱스가 어떠한 값을 가지고 있는지 반환합니다.

contains(value): 해당 값이 연결 리스트에 있는지 true와 false로 반환합니다.

indexOf(value): 해당 값이 어떤 인덱스에 있는지, 인덱스 값과 -1로 반환합니다.

remove(value): 해당하는 연결 리스트의 값을 지웁니다.

size(): 연결 리스트의 사이즈를 반환합니다.


Linked list 코드

1. 기본 코드

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class Node {
  constructor(value) {
    this.value = value;
    this.next  = null;  // next는 기본적으로 Null이고 우리는 여기다가 데이터를 추가할 것!
  }
}

class LinkedList {
  constructor() {
    this.head = null; // 처음에는 데이터가 없으니 null로 지정 / 빈 객체라고 생각하자.
    this.tail = null; // 처음에는 데이터가 없으니 null로 지정 / 빈 객체라고 생각하자.
    this._size = 0;  // 처음에는 데이터가 없으니 크기도 0. 크기는 length라고 생각하자.
  }

일단 노드와 Linked lisk의 뼈대를 만드는 코드이다.
this.next는 기본적으로 Null이고, 여기다가 데이터를 추가할 예정!


2. 노드 추가

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  addToTail(value) {
    let node = new Node(value);
    if (!this.head)  {   // 만약 데이터가 하나도 없다면 head와 tail을 노드로 만들어 주자!
      this.head = node;
      this.tail = node;
    } else {            // 만약 데이터가 있다면, tail.next에 노드를 만들고 거기에 추가를 하자!
      this.tail.next = node;
      this.tail = node;
    }
    this._size++;     // 데이터를 추가할 때마다 당연히 사이즈는 ++!
  }

처음에는 온통 = node = node =node라서 이해가 가지 않았따.
하지만, 이제 우리는 node의 모습, 즉 외형이 어떻게 생겼는지 알고 있다.
데이터를 넣기 위해서는 Node가 있어야 한다. 그래서 head와 tail을 node로 만들어 주는 것!
자세히 보자!

⭐️데이터를 ‘A’ 1개만 넣었을 때.

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2번 째 데이터가 없으니 next = null이 된다.

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head: {0: 'A', next: null}

⭐️데이터를 ‘B’도 넣어, 총 2개가 될 때.

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head: {0: 'A', next: {1: 'B', next:null}}

Linked list는 뒤에서부터 데이터를 넣어주어야 한다 !
그래서 코드에서 this.tail.next에 데이터를 넣은 것!

위의 행동이 계속 반복된다.


3. 노드 삭제

Linked list에서 노드를 삭제를 하기 위해서는 조금 특별한 방법이 필요하다.
linked list에서 데이터 삭제는 링크를 끊어 버리는 것.
image 위의 그림처럼. A의 next를 b가 아니라 c로 연결해주면, b는 자연스럽게 삭제가 된다.
요 그림과 같은 코드를 만들면 가능!

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  remove(value) {
    if (!this.head)                     // 만약에 아무런 데이터가 없을 때 삭제 명령을 내릴 때 Undefined가 나오게 ~
      return undefined;

    if (this.head.value === value) {   // 만약 head가 내가 찾는 value라면?
      this.head = this.head.next;      // head의 링크 연결을 다음 꺼로 바꿔준다.
      return this.head                 // 그리고 바뀐 링크를 리턴 !

    } else {                           // 첫 head에서 내가 원하는 value를 못 찾으면 next로 넘어가서 2번째 값을 확인해야 한다.

      let prevNode = this.head;        // 그래서 현재 head 1번 째 위치 저장
      let curNode = this.head.next;    // next인 2번 째 위치를 저장

      while(curNode) {                 // 내가 찾는 것이 있을 때까지 반복 해준다.
        if(curNode.value === value) {  // 만약 있다면 탈출!
          break;
        }else {                        // 못찾으면
          prevNode = curNode;          // 요거를 통해서 1번 째를 2번 째로 옮겨 겨준다.
          curNode = curNode.next;      // 2번 였던 것은 3번째로 옮겨서 반복문이 다시 실행 됐을 때 3번으로 옮길 준비!
        }
      }
      prevNode.next = curNode.next;    // 만약 찾았다면, 링크를 바꿔주자!
      this._size--;                    // 크기는 당연히 삭제할 때마다 1개씩 --!
      return this;
    }
  }

만약 우리가 위의 그림에서 ‘B’를 삭제하고 싶다면?

  1. this.head.value === value를 통해 this.head === ‘B’를 찾았다.
  2. this.head = this.head.next로 바꿔준다. => 요 건 ‘B’를 ‘B’의 next인 ‘C’로 값을 바꿔 준다는 것.
  3. 그러면 원래 ‘A’의 next는 ‘B’ 였지만, 2번을 통해 ‘A’의 next는 ‘C’가 된다.
  4. ‘A’는 next 링크를 통해 ‘C’와 연결이 되면서, 자연스럽게 ‘B’는 아무와 연결이 되어있지 않아 사라지게 된다….

  5. 만약 head.value가 ‘B’가 아니라면?
  6. this.head(0번째)를 this.head.next (1번째)로 바꿔준다. (다음 번째 value 확인을 위해)
  7. while 반복문을 통해 내가 원하는 값을 찾아주자!

8.만약 찾으면 탈출해서 링크를 바꿔주자! 9. 못 찾으면 1번 째를 2번 째로 넘겨서 2번 째의 값을 확인하자!


4. index를 통해 index에 있는 값이 무엇인지 찾아보자

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  getNodeAt(index) {
    if (index > this._size)           // 내가 넣은 index가 크기보다 크다면 Undefined
      return undefined;
    for(let i = 0; i < index; i++) {  // linked list는 처음부터 차례대로 데이터를 찾기 때문에 반복문이 필요하다.
      this.head = this.head.next;     // index만큼 노드를 다음 노드로 옮겨주는 것을 반복!
    }
    return this.head                  // 5를 넣으면 5번 째 값을 리턴!
  }

linked list는 데이터를 찾기 위해서는 첫 노드부터 링크를 계속 따라가며 찾아줘야 한다.
그래서 반복문을 사용.


5. contains를 통해 찾는 value가 있는지 true, false로 알려줘!

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  contains(value) {

    while (this.head) {                 // 다시 한 번 반복문을 사용하자!
      if (this.head.value === value) {  // 값이 있으면
        return true;                    // true
      } else {                          // 없으면
        this.head = this.head.next;     // 현재 노드를 다음 노드로 연결하자!
      }
    }
    return false;
  }

6. indexof를 통해 내가 원하는 value가 몇 번째에 있는지 알려줘!

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  indexOf(value) {
    let curNode = this.head;          // 현재 노드를 curNode로 저장하자!
    let indexCount = 0;               // 몇 번째에 있는지 알기 위해 Count를 세자 !

    while(curNode) {
      if(curNode.value === value) {   // 찾으면
        return indexCount;            // count를 리턴!
      }else{                          // 없으면
        indexCount++;                 // 카운트를 늘리자! 왜냐? 다음 노드로 이동할 때 마다 카운트를 늘리는 것.
        curNode = curNode.next;       // 노드 이동!
      }
    }
    return -1;                        // 원하는 값이 노드 안에 없으면 -1을 리턴
  }

7. 내 노드의 전체 사이즈를 알려줘!

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  size() {
    return this._size
  }
This post is licensed under CC BY 4.0 by the author.

Scope / Closure/ currying 개념 파악

데이터 자료구조. Graph

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