자료구조는 프로그래밍에서 사용되는 데이터를 효율적으로 저장하고 처리할 수 있도록 정리하는 방법이다. 이를 통해 데이터를 빠르게 검색하고 조작할 수 있어 프로그램의 효율성이 크게 향상된다. 배열, 스택, 큐, 연결 리스트, 해시 테이블 등이 대표적인 자료구조이며, 프로그래밍의 목적에 따라 적합한 자료구조를 선택하여 사용하는 것이 중요하다.

자료 형태에 따른 분류

1. 단순 구조

   • 정수, 실수, 문자, 문자열 등의 기본 자료형

2. 선형 구조

   • 자료들 사이의 관계가 1:1 관계
   • 순차 리스트, 연결 리스트, 스택, 큐, 데크 등

   리스트

3. 비선형 구조

   • 자료들 사이의 관계가 1:다, 또는 다:다 관계

   기본적인 트리

   세그먼트 트리 (Segment Tree)

   링크 컷 트리 (Link - Cut Tree)

   Splay 트리

   트라이(Trie)

4. 파일 구조

   • 서로 관련 있는 필드로 구성된 레코드의 집합인 파일에 대한 구조
   • 순차 파일, 색인 파일, 직접 파일 등

컴퓨터에서의 자료 표현

컴퓨터에서의 자료 표현은 모든 형식의 자료를 2진수 코드로 변환하여 저장하고 처리한다. 이는 컴퓨터가 이해할 수 있는 유일한 형식이기 때문이다. 2진수 코드는 0과 1로만 이루어져 있으며, 컴퓨터는 이를 읽고 처리한다. 예를 들어, 숫자 5는 이진수로 101이 되고, 문자 'A'는 01000001이 된다. 2진수 코드는 컴퓨터가 효율적으로 처리할 수 있도록 설계되어 있어 빠른 연산이 가능하다.

10진수의 표현

존 형식의 표현

• 10진수 한 자리를 표현하기 위해서 1바이트를 사용하는 형식
• 존 영역
  • 상위 4비트
  • 1111로 표현
• 수치 영역
  • 하위 4비트
  • 표현하고자 하는 10진수 한 자리 값에 대한 2진수 값을 표시

음수표현은 마지막에 1101을 넣으며 음수를 표현하고 양수표현은 1100을 넣으며 양수를 표현한다

팩 형식의 표현

10진수 한자리를 표현하기 위해서 존 영역 없이 4비트를 사용하는 형식

최하위 4비트에 부호를 표시하게 된다

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