정보) 컴퓨터공학과 과목 맛보기 - 1. 자료구조

이전에 썼던 글(https://orbi.kr/00065595898)이 인기가 많았어서..

제가 내년부터 의학 공부를 하게 되면 다 까먹을 것 같아서 글로 좀 남겨보려고 합니다.

오르비에 서카포고연 컴공 형님들도 계시는데 제가 이런 글을 적어도 될지..

저번 글에서는 각 과목에 대한 대략적인 설명을 했었는데

오늘부터 쓸 글에서는 한 과목씩 좀 자세히 써볼까 합니다.

(각 과목에 대해 배우는 내용은 대학교마다 일부 차이가 있을 수 있으므로 이 점 양해 바랍니다.)

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첫 글에서 살펴볼 과목은 '자료구조'입니다.

(성균관대에서는 정보통신대학에서 열리는 수업을 '자료구조', 

소프트웨어대학에서 열리는 수업을 '자료구조개론'이라고 부릅니다. 

단과대 차이를 표기하기 위함이고 배우는 내용은 동일합니다. 

다른 과목에 '-개론'이 붙는 이유도 동일합니다.)

필자가 이 과목을 수강했던 학기는 2019년(1학년) 2학기, 평점은 A+였습니다.

다른 대부분의 학과가 그렇듯이 과목 이름을 보면 무엇을 배울지 알 수 있습니다.

자료구조(Data Structure)를 위키백과에 한번 쳐보죠..

네.. 그냥 이게 다입니다. 한 학기 동안 데이터를 담는 그릇에 대해 배웁니다.

자료구조는 대부분의 대학에서 커리큘럼 상에서 제일 먼저 배우는데 

이 과목을 듣지 않으면 다른 과목을 들을 수가 없기 때문입니다.

자료구조가 컴퓨터 과학의 문제를 해결하는 데 기본이 되기 문이죠.

일반적으로 이 과목은 C언어로 수업과 과제가 나갑니다. (파이썬으로 배우는 곳도 있다고는 하던데..)

그러므로 이 과목 수강 전에는 C언어를 능숙하게 사용할 줄 알아야 조금 편합니다.

특히 C언어에서 초보자들이 막히는 부분이 '포인터'인데 이건 반드시 아셔야 합니다.

대부분의 자료구조를 코드로 구현하는 데에는 포인터를 사용하기 때문이죠.

(아래는 첫 수업 교안 일부)

이렇게 C언어를 잠깐 복기시켜주고 그 다음으로는 이론적인 내용이 나옵니다.

예를 들면 아래의 Big-O와 같은.. 

시간복잡도라고 어떤 알고리즘이 얼마나 빨리 문제를 해결할 수 있는 지를 평가하는 지표입니다.

n은 처리할 데이터의 양이라고 생각하면 됩니다.

진짜 대충 설명하면 O(n)은 n이 10에서 100이 되면 처리 시간도 대략 10배 커지는 알고리즘입니다.

반면 O(n^2)은 n이 10에서 100이 되면 처리 시간이 대략 10^2=100배 커지는 알고리즘을 말하고요.

자료구조 외에도 정렬에 대해서도 이 수업에서 배웠기 때문에 알려주신 게 아닌가 싶습니다.

정렬에도 여러 방법이 있는데 각 알고리즘마다 시간복잡도가 서로 다르거든요.

그 다음부터는 본격적인 자료구조에 대해서 배웁니다.

제가 배운 건 배열(Array), 스택(Stack), 큐(Queue), 연결 리스트(Linked List), 트리(Tree), 

그래프(Graph), 해시(Hash)가 있었습니다.

여기서 다 살펴보기는 힘드니까 찾아보면 다 나옵.. 배열만 봐보죠.

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1. 배열 (Array)

배열은 C언어를 배울 때도 배우는 가장 기본적인 자료구조.

같은 형태의 자료가 연속된 메모리 공간에 할당. 

장점

- C언어 기준으로 '자료형 이름[개수]; ex) int a[5];'라고 적기만 하면 되기 때문에 구현이 편함.

- Random Access 가능 (a[3]이라고 하면 4번째 원소 불러옴) 컴퓨터는 숫자를 0부터 셉니다

단점

- 중간에 있는 데이터를 지우기가 어렵다. (ex) 1 - 2 - 3 - 4  -->  1 - 2 - 4)

- 처음 선언할 때 정했던 크기에서 바꿀 수가 없습니다.

  프로그램 처음에는 10칸만 필요했는데 나중되니까 5칸은 필요없다? 

  그러면 그 5칸은 자리만 차지하고 쓸모 없는 공간이 되어버림.

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배열에 대한 교안을 대략 요약하면 이렇게 됩니다. (실제 배우는 건 살짝 더 많습니다.)

이런 식으로 각 자료구조가 어떤건지, 어떻게 코드로 구현하는지, 

장점과 단점은 무엇인지, 어떤 경우에 이 자료구조를 쓰는지 등에 대해서 배우는 수업입니다.

이렇게 배운 자료구조는 앞으로 들을 모든 수업에서 계속 튀어나오기 때문에 까먹으면 안됩니다.

원래 과제는 어떤 게 나오는지 제가 그때 했었던 과제를 같이 보려고 했는데

2020년에 성균관대 아이캠퍼스(수업 듣는 포털)이 바뀌면서 예전에 내준 과제를 볼 수가 없네요..

다음 과목들은 2학년 이후에 들었으니까 그때부턴 적어보겠습니다.

제가 적은 글 (클릭하면 연결)

1. 컴퓨터공학과는 뭐하는 곳인가?

(현재 글) 2. 컴퓨터공학과 과목 맛보기 - 1. 자료구조

3. 컴퓨터공학과 과목 맛보기 - 2. 시스템프로그래밍(1)

4. 컴퓨터공학과 과목 맛보기 - 2. 시스템프로그래밍(2)

5. 컴퓨터공학과 과목 맛보기 - 3. 인공지능(1)

6. 컴퓨터공학과 과목 맛보기 - 3. 인공지능(2)

7. 컴퓨터공학과 과목 맛보기 - 4. 알고리즘