파이썬으로 링크드 리스트 구현하는 방법은?

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파이썬에서 연결 리스트 구현하기

이 튜토리얼에서는 파이썬에서 연결 리스트(linked list)를 구현하는 방법을 알아보겠습니다. 연결 리스트는 데이터 요소들을 순서대로 저장하는 자료 구조입니다. 연결 리스트는 일반적인 리스트와는 다르게 메모리에 요소들의 참조를 저장합니다. 이 튜토리얼에서는 연결 리스트의 개념을 이해하고, 파이썬에서의 구현 방법을 상세히 설명하겠습니다.

연결 리스트 이해하기

연결 리스트는 요소들의 순서를 유지하는 자료 구조입니다. 일반적인 리스트와 다른점은 데이터를 메모리에 연속적인 블록으로 저장하는 것이 아니라, 연결 리스트는 각 요소들이 자신의 참조를 포함하는 형태로 저장한다는 점입니다.

각 요소를 노드(node)라고 부르며, 노드는 데이터와 다음 노드를 참조하는 필드로 구성되어 있습니다.

노드는 다음과 같은 구조를 가지고 있습니다:

class Node:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
        self.next = None

이 코드에서 data는 노드에 저장되는 값이고, next는 다음 노드를 참조하는 변수입니다.

연결 리스트는 여러 개의 노드로 구성됩니다. 첫 번째 노드를 head라고 부르며, 리스트의 반복(iteration)에 사용되는 시작점입니다. 마지막 노드는 next 참조가 None을 가리켜 리스트의 끝을 나타냅니다.

이제 연결 리스트의 구조에 대해 알아보았으니, 실제로 어떻게 사용하는지 살펴보겠습니다.

연결 리스트의 사용 예시

연결 리스트는 다양한 용도로 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 데이터를 추가하거나 삭제할 때마다 메모리를 재할당해야 하는 배열과는 달리, 연결 리스트는 각 요소의 메모리를 독립적으로 관리할 수 있어 효율적인 데이터 조작이 가능합니다. 또한, 연결 리스트는 데이터의 크기를 동적으로 조절할 수 있어 유연성이 높습니다.

아래는 연결 리스트의 구현 예시입니다:

class Node:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
        self.next = None

class LinkedList:
    def __init__(self):
        self.head = None

    # 연결 리스트에 데이터 추가하기
    def add_node(self, data):
        new_node = Node(data)
        if self.head is None:
            self.head = new_node
        else:
            current = self.head
            while current.next:
                current = current.next
            current.next = new_node

    # 연결 리스트 출력하기
    def display_list(self):
        current = self.head
        while current:
            print(current.data)
            current = current.next

위의 코드에서 Node 클래스는 노드를 정의하고, LinkedList 클래스는 연결 리스트를 관리합니다. add_node 메서드는 연결 리스트에 데이터를 추가하고, display_list 메서드는 연결 리스트를 출력합니다.

이렇게 구현된 연결 리스트를 사용하려면 다음과 같이 코드를 작성하면 됩니다:

linked_list = LinkedList()
linked_list.add_node(1)
linked_list.add_node(2)
linked_list.add_node(3)
linked_list.display_list()

이 코드를 실행하면 연결 리스트에 저장된 데이터가 출력됩니다.

결론

이 튜토리얼에서는 파이썬에서 연결 리스트를 구현하는 방법을 알아보았습니다. 연결 리스트는 데이터 요소들을 순서대로 저장하는 자료 구조로, 동적인 데이터 조작이 필요한 경우에 유용합니다. 연결 리스트의 구현 방법이나 사용 예시에 대해 자세히 설명하였으니, 이를 참고하여 자신의 프로젝트에서 연결 리스트를 활용해보시기 바랍니다.