CS/자료구조 & 알고리즘

힙 (Heap) / 이진 힙 (Binary Heap)

정의힙 (heap)은 이진 힙 (binary heap)이라고도 하며, 최댓 값 및 최솟값을 찾아내는 연산을 빠르게 하기 위해 고안된 완전 이진트리(complete binary tree)를 기본으로 한 자료구조다. 힙은 다음과 같은 속성을 가지고 있다.완전 이진트리(Complete Binary Tree) 이다.부모노드의 키값과 자식노드의 키값 사이에는 대소관계가 성립한다.키값 대소관계는 오로지 부모자식 간에만 성립되며 형제사이에는 대소관계가 정해지지 않음.힙의 종류1. 최대 힙 (Max Heap)부모 키값이 자식노드 키값보다 큰 힙Key(parent) ≥ Key(child)가장 큰 값이 루트노드에 있음2. 최소 힙 (Min Heap)부모 키값이 자식노드 키값보다 작은 힙Key(parent) ≤ Key(ch..

우선 순위 큐 - Priority Queue

속성1. 모든 항목에는 우선 순위가 있다2. 우선 순위가 높은 요소는 우선 순위가 낮은 요소보다 먼저 queue에서 제외된다.3. 두 요소의 우선 순위가 같으면 queue의 순서에 따라 제공된다. 4 → 8 → 2 순으로 데이터가 들어간다고 했을 때 큐와 우선순위 큐의 처리 순서는 다음과 같다.(여기서 높은 값이 높은 우선순위를 갖는다고 가정.)input : 4 → 8 → 2큐 : 4 → 8 → 2우선순위 큐 : 8 → 4 → 2기본 동작enqueue()- queue에 새 요소를 삽입.dequeue() - queue에서 최대 우선 순위 요소를 삭제하고 그 값을 반환.peek() - queue에서 최대 우선순위 요소를 반환.구현  힙 방식이 최악에 경우라도 O(logN)을 보장하기 때문에 일반적으로 힙을 ..

스택 포인터와 프레임 포인터

스택 프레임 (Stack Frame) 기본적으로 함수가 호출될 때마다 전달한 인자와 정의한 지역(자동) 변수가 높은 주소부터 낮은 주소의 방향으로 차례대로 저장되는 구조이다. 이외에도 다른 함수를 호출할 때 복귀할 주소(다음 실행할 명령어의 주소), 프레임 포인터 및 보존되는 레지스터들이 스택에 저장된다. 스택 포인터는 함수 호출 시작부터 피호출 프로그램이 실행되는 단계 차례대로 저장되는 값들을 저장하기 위해 현 시점에서 저장할 메모리의 위치를 가리킨다. 스택 프레임에 저장되는 값 - 복귀 주소 - 호출자 루틴의 프레임 포인터 - 사용하던 보존 레지스터 - 피호출자에 전달하는 인자 - 피호출자에서 사용되는 지역 변수들 프레임 포인터 (Frame Pointer) 함수 호출이 끝난다면 상위 호출로 돌아기전에..

에이전트의 정의

에이전트(Agent)는 인공지능 분야에 있어서 핵심 개념이 될 수 있다. 다음과 같이 정의를 내릴 수가 있다 "복잡한 동적 환경에서 목표를 달성하려 시도하는 시스템" 특징 특정 목적에 대해 사용자를 대신하여 작업을 수행하는 자율적 프로세스이다. 독자적으로 존재하지 않고 어떤 환경(운영 체제, 네트워크 등)의 일부이거나 그 안에서 동작하는 시스템이다. 지식 기반(Knowledge Base)과 추론 기능을 가지며, 자원 또는 다른 에이전트와의 정보 교환과 통신을 통해 문제를 해결한다. 스스로 환경의 변화를 인지하고 그에 대응하는 행동을 취하며, 경험을 바탕으로 학습하는 기능을 가진다. 분류 Simple Reflex Agents Condition-Action Rule을 내부에 가지고 있으며, 환경으로부터 받는..

[C++] 라운드 로빈 스케줄링 구현 (우선순위 큐 이용)

EHProcess.h #pragma once #include #include using namespace std; class EHProcess { string pname; //프로그램 이름 const int tjob; //전체 작업량 const int cjob; //cpu 점유 시 수행가능 최대 작업량 int ntjob = 0; //현재 남은 작업량 int ncjob = 0; //현재 cpu 점유 시 수행가능 최대 작업량 public: EHProcess(string pname, int tjob, int cjob); //Idle 상태에서 Ready 상태로 전이 void IdleToReady(); //CPU를 점유하여 실행, 남은 작업량 반환 int Running(); //프로세스 종료 void EndPro..

[C++] lower bound, upper bound

lower bound lower bound는 찾고자 하는 값 이상이 처음 나타나는 위치다. lower bound의 경우에는 같은 원소가 여러개 있더라도 상관없다. 찾고자 하는 값 이상의 값이 처음 나타나는 위치를 찾아내기 위해, 이분탐색 방법에서의 조건을 조금 변경하면 된다. [문제] n개로 이루어진 정수 집합에서 원하는 수 k이상인 수가 처음으로 등장하는 위치를 찾으시오. 단, 입력되는 집합은 오름차순으로 정렬되어 있으며(이분 탐색 가능), 같은 수가 여러개 존재할 수 있다. 입력) 첫 줄에 한 정수 n이 입력된다. 둘째 줄에 n개의 정수가 공백으로 구분되어 입력된다. 셋째 줄에는 찾고자 하는 값 k가 입력된다. (단, 2 0) { m = (s + e) / 2; if (A[m] < k) s = m + ..

[C++] 계단 오르기 알고리즘

예로 들어서 n이 3이라면 꼭대기에 도달 하는데까지 총 3가지의 방법이 존재한다. 다른 예시로는 n = 1 // 한 가지의 방법만 존재하므로 1을 출력 n = 2 // 2, (1 , 1)과 (2) n = 4 // 5, (1, 1, 1, 1), (1, 1, 2), (2, 1, 1), (1, 2, 1), (2, 2) 재귀를 사용한 방식 방법의 수(n) = 방법의 수(n - 1) + 방법의 수(n - 2) 피보나치 수열을 이용하여 구할 수가 있다. 방법의 수(1) = 피보나치(2) = 1 방법의 수(2) = 피보나치(3) = 2 방법의 수(3) = 피보나치(4) = 3 int fib(int n) { if (n

sort() 함수에서 쓰여지는 정렬 알고리즘 (Intro 인트로, Tim 팀)

일반적으로 시간 복잡도를 기준으로 sort 알고리즈므이 성능을 판단하지만, 실제로는 지역성이나 실 데이터의 분포 등 고려할 것들이 많다. 언어마다 default로 사용하는 sort들이 정해져있다. C++ : Intro Sort c++의 std::sort로 사용되고 퀵 정렬, 삽입 정렬, 힙 정렬로 이루어져 있다. 특징 기본적으로 퀵 정렬로 시작을 한다. 정렬할 element가 Threshold(일반적으로 16) 미만일 때는, 삽입 정렬로 수행된다. 재귀 depth가 정렬되는 element 수(n)과 비교해 log N보다 많아지면 힙 정렬로 수행된다. 퀵, 삽입 정렬은 지역성의 이점을 얻는 알고리즘(배열의 경우)으로 유명하다. 특히, 삽입 정렬은 참조 지역성을 아주 잘 만족한다고 한다. 삽입 정렬의 경우 ..

[C++] Radix Sort (기수 정렬)

기수정렬은 정말 신기하게도 비교를 하지 않고 정렬을 하는 방법이기에 시간 복잡도가 O(n)이다. 구체적인 정렬 법을 알기 전에 이름인 '기수'가 뭔지 부터 알아보자. 여기서 '기수'라는 것은 '자릿수'를 의미한다. 자릿수로 뭘 어떻게 하는 것일까?? 방법은 다음과 같다. 1. 1의 자릿수를 보면서 각각의 버킷에 알맞게 담아준다. 버킷에서 순차적으로 뺀다면 1의 자릿수에 맞게 정렬이된다. 2. 1)에 의해서 정렬된 배열에서, 10의 자릿수를 비교해서 버킷에 담고 순차적으로 빼준다. 3. 2)에 의해서 정렬된 배열에서, 100의 자릿수를 비교해서 버킷에 담고 순차적으로 빼준다. 4. 최대 자릿수까지 계속해서 반복한다.. 구체적인 과정을 알아보자. 먼저 최대자릿수 까지 위의 과정을 반복해야 하므로 우리는 최대..

[C++] Trie (트라이) 소스코드

trie.h #ifndef TRIE_H #define TRIE_H #include #include #include #include #include #include #include #include #include namespace trie { struct SetCounter { }; namespace detail { template struct TrieNode : public PrefixHolderT { private: typedef TrieNode self_type; typedef self_type * self_pointer; self_pointer * data = nullptr; uint32_t size = 0; /* Will still be 64 bit due to alignment */ public..