자료구조를 배워야 하는 이유를 말하기에 앞서 자료구조의 개념을 설명하겠다. 자료구조는 자료를 효율적으로 표현하고 저장하고 처리하기 위해 정리하는 것으로, 자료 객체의 변수 표현과 처리함수를 해당 프로그램의 자료구조라고 한다.
자료구조에서는 프로그래밍 문제에서 처리해야 할 자료 객체들과 그들의 속성을 파악해, 이들 사이의 상관관계와 처리 연산을 정의하고 구현하는 것에 대한 체계적이고 효율적인 방법을 연구한다. 자료구조는 처리해야 할 현실 세계의 자료 객체를 논리적 자료추상화를 통해 표현된 추상 자료 객체의 집합, 그리고 이 객체 집합에 대한 처리 연산의 집합이다.
그렇다면 컴퓨터 전공자가 자료구조를 배워야 하는 이유는 무엇일까?
간단하게 말하자면, 컴퓨터가 효율적으로 문제를 처리하기 위해서는 문제를 정의하고 분석하여 그에 대한 최적의 프로그램을 작성해야 하기 때문이다. 일반적으로 프로그래밍은 문제 이해 및 분석, 프로그램의 변수 설계, 알고리즘 설계, 코딩, 실험 및 디버깅의 순서로 이루어진다.
프로그램의 변수 설계는 처리해야 할 자료 객체의 속성과 상관관계를 파악하여 이를 프로그램의 변수들로 정의해서 처리하면 된다. 그러나 복잡한 프로그램의 설계는 그리 간단하게 해결되는 것이 아니다. 따라서 자료를 효율적으로 저장하고 처리하기 위해 적합한 자료구조를 활용해야 한다.
게임을 예를 들어서 설명하자면, 수많은 몬스터(적)가 한순간에 생성되어 움직일 때 각각의 개체에 메모리를 로드시키면 불필요하게 오래 걸리고 비효율적으로 실행된다. 자료구조는 여기서 더 효율적인 게임을 만들기 위해 필요하다. 적합한 자료구조를 선택하기 위해 데이터의 처리 시간, 크기, 활용 빈도 등 많은 부분을 고려해야 할 것이다.
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