[이진 탐색] 7 - 1

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순차 탐색 (Sequential Search)

• 리스트 안에 있는 특정한 데이터를 찾기 위해 앞에서부터 데이터를 하나씩 차례대로 확인하는 방법
• 정렬되지 않은 리스트에서 데이터를 찾아야 할 때 사용
• 리스트 내에 데이터가 아무리 많아도 시간만 충분하다면 항상 원하는 데이터를 찾을 수 있다.
• 리스트에 특정 값의 원소가 있는 지 체크할 때
• 리스트 자료형에서 특정한 값을 가지는 원소의 개수를 세는 count() 메서드 내부에서 사용
• O(N)

# 순차 탐색 소스코드 구현
def sequential_search(n, target, array):
    # 각 원소를 하나씩 확인하며
    for i in range(n):
        # 현재의 원소가 찾고자 하는 원소와 동일한 경우
        if array[i] == target:
            return i + i  # 현재의 위치 반환(인덱스는 0부터 시작하므로 1 더하기)


input_data = input().split()
n = int(input_data[0])  # 원소의 개수
target = input_data[1]  # 찾고자 하는 문자열
array = input().split()

# 순차 탐색 수행 결과 출력
print(sequential_search(n, target, array))

 

이진 탐색  (Binary Search)

• 배열 내부의 데이터가 정렬되어 있어야만 사용가능
• 위치를 나타내는 변수 3개 - 탐색하고자 하는 범위의 시작점, 끝점, 중간점 - 을 이용하여 찾으려는 데이터와 중간점 위치에 있는 데이터를 반복적으로 비교해서 원하는 데이터를 찾는다.
• O(NlogN)
• 재귀함수로 구현 or 반복문으로 구현

# 이진 탐색 소스코드 구현(재귀 함수)
def binary_search(array, target, start, end):
    if start > end:
        return None
    mid = (start + end) // 2
    # 찾은 경우 중간점 인덱스 반환
    if array[mid] == target:
        return mid
    # 중간점의 값보다 찾고자 하는 값이 작은 경우 왼쪽 확인
    elif array[mid] > target:
        return binary_search(array, target, start, mid - 1)
    # 중간점의 값보다 찾고자 하는 값이 큰 경우 오른쪽 확인
    else:
        return binary_search(array, target, mid + 1, end)


# n(원소의 개수)과 target(찾고자 하는 문자열)을 입력받기
n, target = list(map(int, input().split()))
# 전체 원소 입력받기
array = list(map(int, input().split()))

# 이진 탐색 수행 결과 출력
result = binary_search(array, target, 0, n - 1)
if result is None:
    print("원소가 존재하지 않습니다.")
else:
    print(result + 1)

# 이진 탐색 소스코드 구현(반복문)
def binary_search(array, target, start, end):
    while start <= end:
        mid = (start + end) // 2
        # 찾은 경우 중간점 인덱스 반환
        if array[mid] == target:
            return mid
        # 중간점의 값보다 찾고자 하는 값이 작은 경우 왼쪽 확인
        elif array[mid] < target:
            end = mid - 1
        # 중간점의 값보다 찾고자 하는 값이 큰 경우 오른쪽 확인
        else:
            start = mid + 1
    return None


# n(원소의 개수)과 target(찾고자 하는 문자열)을 입력받기
n, target = list(map(int, input().split()))
# 전체 원소 입력받기
array = list(map(int, input().split()))

# 이진 탐색 수행 결과 출력
result = binary_search(array, target, 0, n - 1)
if result is None:
    print("원소가 존재하지 않습니다.")
else:
    print(result + 1)

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트리 자료구조

데이터베이스는 내부적으로 대용향 데이터 처리에 적합한 트리 자료구조를 이용하여 항상 데이터가 정렬되어 있다.

트리 자료구조는 노드와 노드의 연결로 표현한다.

노드는 정보의 단위로서 어떠한 정보를 가지고 있는 개체로 이해할 수 있다.

• 트리는 부모 노드와 자식 노드의 관계로 표현된다.
• 트리의 최상단 노드를 루트 노드라고 한다.
• 트리의 최하단 노드를 단말 노드라고 한다.
• 트리에서 일부를 떼어내도 트리 구조이며 이를 서브 트리라 한다.
• 트리는 파일 시스템과 같이 계층적이고 정렬된 데이터를 다루기에 적합하다.

 

이진 탐색 트리

• 부모 노드보다 왼쪽 자식 노드가 작다.
• 부모 노드보다 오른쪽 자식 노드가 크다.
• 왼쪽 자식 노드 < 부모 노드 < 오른쪽 자식 노드
• 이진 탐색 문제는 입력 데이터가 많거나, 탐색 범위가 넓기 때문에 sys 라이브러리의 realine() 함수를 이용해 시간 초과를 피한다.

import sys
# 하나의 문자열 데이터 입력받기
input_data = sys.stdin.readline().rstrip()

# 입력받은 문자열 그대로 출력
print(input_data)

sys 라이브러리를 사용할 때는 한 줄 입력받고 나서 rstrip() 함수를 꼭 호출해야 한다.

readline()은 입력 후 엔터가 줄 바꿈 기호로 입력되므로 rstrip() 함수로 공백 문자를 제거한다.