스기우라 켄의 저서 『그림으로 배우는 알고리즘』은 컴퓨터의 프로그래밍 실행 과정을 다음과 같이 설명한다.
우리가 라면을 끓인다고 가정해 보자. 그러면 우리의 뇌 속에서는 "냄비에 물을 넣고, 물을 끓이고, 물이 끓으면 면과 수프를 넣고 5분 정도 기다린다"라고 생각한다.
컴퓨터도 똑같다. 컴퓨터가 어떤 문제를 해결하기 원한다면 사용자가 컴퓨터에게 문제를 어떻게 처리해야 하는지에 대한 방법을 프로그래밍을 통해 적용시켜 주어야 한다. 여기서 문제 해결 과정을 '알고리즘'이라고 표현한다.
알고리즘은 프로그래밍을 하는 데 있어서 굉장히 중요한 요소로 작용한다. 왜냐하면 어떤 알고리즘을 사용하느냐에 따라서 굉장히 효율적인 프로그램을 개발할 수도 있고, 비효율적이고 느린 프로그램을 개발할 수도 있기 때문이다.
쉬운 예시로 다음 리스트에 있는 자료 중에 숫자 8이 몇 번째 리스트에 있는지 확인해 보고 싶다고 하자.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
0번째 | 1번째 | 2번째 | 3번째 | 4번째 | 5번째 | 6번째 | 7번째 | 8번째 | 9번째 |
아마 제일 먼저 0번째 리스트 내용부터 하나하나씩 찾고자 하는 수와 대조시키는 방법을 생각해낼 것이다. 이때, 컴퓨터는 총 8번의 탐색 끝에 숫자 8이 몇 번째 리스트에 있는지 찾을 수 있을 것이다.
그렇다면, 아래와 같은 방법은 어떨까?
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
0번째 | 1번째 | 2번째 | 3번째 | 4번째 | 5번째 | 6번째 | 7번째 | 8번째 | 9번째 |
먼저 리스트의 중간 지점에 있는 숫자와 찾고자 하는 숫자를 비교한다.
8은 5보다는 크므로 적어도 0번째에서 ~ 4번째 리스트에 위치한 숫자들은 볼 필요가 없다.
6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
5번째 | 6번째 | 7번째 | 8번째 | 9번째 |
그다음 5번째에서 9번째 위치의 중간 지점인 7번째 리스트의 숫자를 비교한다. 이번에는 찾고자 하는 숫자와 일치함으로 탐색을 끝낸다.
앞서 언급한 바와 같이 처음부터 하나하나 다 탐색하는 알고리즘은 ‘선형 탐색’, 리스트를 반씩 쪼개가면서 탐색하는 알고리즘은 ‘이진 탐색’이다.
선형 탐색 알고리즘을 사용했을 때는 8번 만에 찾았지만, 이진 탐색 알고리즘을 사용했을 때는 단 2번 만에 찾을 수 있었다.
이처럼 사용하는 알고리즘의 종류에 따라 계산량과 시간이 차이가 난다는 것을 알 수 있었다.
즉, 알고리즘을 제대로 파악해야 메모리 사용량을 줄이면서 훨씬 더 빠른 속도를 구현하는 프로그램을 개발할 수 있다. 따라서 IT 분야 진출을 꿈꾸는 독자에게 알고리즘을 학습할 것을 권장한다.
[저작권자ⓒ CWN(CHANGE WITH NEWS). 무단전재-재배포 금지]