📌기술면접 질문
Q. Linked List에 대해 설명해보세요.
Q. Array와 Linked List의 차이가 무엇인가요? (N사 전화면접)
Linked List란?
💡 연결리스트와 배열은 서로의 장단점을 보완해주는 관계이기 때문에, 보통 연결리스트를 설명할 때에는 배열과 묶어서 설명한다.
Array
연속적인 공간에 순차적으로 데이터를 저장하는 구조
장점
- 배열은 데이터들이 메모리 공간에서 연속적으로 저장되어 있는 자료구조이다. 이 특징 덕분에 index를 통한 접근이 빠르고 간편하다는 특징이 있다.
단점
- 배열을 사용하기 위해서는 처음에 배열의 크기를 선언해야 하고, 크기의 수정이 불가능하기 때문에 메모리 사용이 비효율적이다. 또, 무한에 가까운 자료를 저장하는 데에는 부적합하다.
- 처음이나 마지막 부분이 아닌 중간 데이터의 삽입/삭제 과정에서는 데이터들을 재배열하는 추가 작업이 필요하다. 따라서 데이터의 이동 및 복사가 매우 빈번하게 일어난다는 큰 한계가 있다.
Linked List
자기 참조 구조체의 동적 메모리 연산을 이용한 자료구조
✔ 연결리스트는 순차적으로 데이터를 보관하는 것이 아닌, 떨어진 공간에 존재하는 데이터를 연결시켜둔 것이다.
✔ 포인터로 연결된 것이 특징이며, 선형 리스트에 비해 상대적으로 구현이 어렵다.
✔ 큐, 스택, 해시 테이블 등 다른 자료구조(추상자료형, ADT)의 기반이 된다.
장점
- 배열과 다르게, 필요한 경우 메모리에 공간을 할당해서 사용한다.
- 중간 데이터의 삽입/삭제 시에도 연결만 바꿔주면 되므로 모든 값을 재배열하는 등의 추가작업이 필요하지 않다.
단점
- 순차적 탐색으로 특정 위치의 데이터에 접근하기 때문에 배열에 비해 탐색속도가 느리다.
- 현재 데이터의 다음 데이터에 대한 연결 정보까지 저장해두어야 하기 때문에, 별도의 공간이 필요해서 효율이 좋지 않다.
형태
✔ {Node : (Data, link)}가 하나의 단위로써 저장된다.
✔ 리스트의 처음 : Head node
리스트의 끝 : Tail node = End node
* 통상 묵시적으로, 데이터 없이 시작, 끝 만을 알림
시간복잡도
| Array | Linked List | |
|---|---|---|
| 탐색 (특정 데이터) | O(1) | O(1) |
| 삽입/삭제 | O(N) | O(1) |
Linked List의 연산
삽입
- 노드를 생성하고, 삽입하려는 위치를 찾는다.
- 삽입할 노드를 NewNode라고 하면, NewNode가 그 다음 노드를 가리키게 한다.
NewNode.next -> RightNode
- 새로 삽입한 노드의 이전 노드가 새로운 노드를 가리키게 한다.
LeftNode.next -> NewNode
삭제
- 탐색을 통해 삭제하고자 하는 노드 (TargetNode)를 찾는다.
- TargetNode의 왼쪽 노드가 TargetNode의 오른쪽 노드를 가리키게 한다.
LeftNode.next -> TargetNode.next
- TargetNode가 RightNode를 가리키지 않게 한다 TargetNode.next -> NULL
Linked List의 종류
Singly Linked List
단순 연결 리스트
- 위에서 설명했듯, 하나의 노드 안에는 위의 사진과 같이 ‘데이터’와 ‘포인터’로 구성되어있다.
- 다음 노드를 참조하는 주소 중 하나가 잘못되는 경우, 체인이 끊어진 것처럼 뒤쪽의 자료들과 연결이 끊기게 된다. 그러므로 안정적인 자료구조라고는 할 수 없을 것이다.
- 마지막 Node의 링크는, Null값을 가리킴
이를 보완하는 방법은 바로 다음에 설명할 이중 (양방향) 연결 리스트이다.
Doubly Linked List
이중 연결 리스트
- 순차적 탐색이 필수적인 단방향 연결 리스트의 단점을 보완한 연결 리스트이다.
- ‘다음 데이터의 주소 값’ 그리고 ‘이전 데이터의 주소 값’을 가지고 있는 연결 리스트이다. 즉, 노드 안에 ‘데이터 값’과 ‘이전, 이후 데이터의 주소 값’을 가지고 있는 것이다.
- 그러므로 단순 연결 리스트와 다르게 자신이 원하는 데이터가 앞쪽에 가까우면 ‘head’부터, 뒤쪽에 가까우면 ‘tail’부터 찾아보면 더욱 빨리 찾을 수 있다.
Circular Linked List
원형 연결리스트
- 마지막 Node의 링크가 리스트의 처음 Node를 가리킴
- 단순 연결 리스트의 처음과 끝을 연결하면 원형 연결 리스트가 됨
Q. Linked List에 대해 설명해보세요.
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Linked List는 데이터와 다음 데이터를 가리키는 정보를 저장하고 있는 자료구조 입니다. 데이터를 추가 하기에 좋지만 데이터를 찾을(탐색) 때 순차적으로 찾아야 하기 때문에 검색 하는 것은 느립니다.
그래서 데이터의 입출력이 많을 때 Linked List를 사용 하는 것이 좋습니다.
Q. Array와 Linked List의 차이가 무엇인가요? (N사 전화면접)
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Array List는 데이터들이 순서대로 늘어선 배열의 형식을 취하고 있지만, Linked List는 자료의 주소값으로 서로 연결된 형식을 가지고 있다.
- Array List
- 원하는 데이터에 무작위로 접근할 수 있다. (Random Access 가능)
- 리스트의 크기가 제한되어 있으며, 리스트의 크기를 재조정하는 것은 많은 연산이 필요하다.
-> (새로운 메모리 블럭을 찾아야 하기 때문)
- 데이터의 추가/삭제를 위해서는 임시 배열을 생성하여 복제하고 있어 시간이 오래 걸린다.
- Linked List
- 리스트의 크기에 영향 없이 데이터를 추가할 수 있다. -> (연속적 메모리 할당이 아니기 때문)
- 데이터를 추가하기 위해 새로운 노드를 생성하여 연결하므로 추가/삭제 연산이 빠르다.
- 무작위 접근이 불가능하며, 순차 접근만이 가능하다. ->(일반적으로 이전 노드에 포인터가 있다.)
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| Array | Linked List | |
|---|---|---|
| 데이터 접근 방식 | Random Access (인덱스 통해 직접 접근 가능) | Sequential Access (순차적 검색하여 탐색) |
| 특정 데이터에 접근하는 시간복잡도 | O(1) | O(N) |
| 데이터 저장방식 | 연속적 메모리 할당 (데이터가 인접 메모리 위치에 연이어 저장) | 새로운 요소에 할당된 메모리 위치 주소가 이전요소에 저장 |
| 삽입, 삭제 시간복잡도 | O(N) | O(1) |
| 메모리 할당 | 정적 메모리 할당 (선언시 컴파일 타임에 할당) (즉, 선언시 크기가 고정) | 동적 메모리 할당 (데이터 추가시 런타임에 메모리 할당) (즉, 데이터 삽입시마다 증가) |
| Stack 섹션에 메모리 할당 | Heap 섹션에 메모리 할당 |
참고 :
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