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• 데이터베이스의 자료구조
  • 1. 배열 (Array)
  • 2. 연결 리스트 (Linked List)
  • 3. 스택 (Stack)
  • 4. 큐 (Queue)
  • 5. 해시 테이블 (Hash Table)
  • 6. 트리 (Tree)
  • 7. 그래프 (Graph)
• 데이터베이스에서의 자료구조 사용 사례
• 데이터베이스의 자료구조 요약표
• 데이터베이스 자료구조의 사용 사례 요약
• 퀴즈
• Tree Data Structures
• Sorting Algorithms

75 개요, 76 설계, 77 데이터델, 78 개체관계 모델, 79 구조, 80약조건key, ddl dcl dml 절차형sql procedure optimization

데이터베이스의 자료구조

데이터베이스에서 사용되는 자료구조는 데이터를 효율적으로 저장하고 검색하는 데 중요한 역할을 합니다. 주요 자료구조와 그 특징을 정리해보겠습니다.

1. 배열 (Array)

• 정의: 동일한 데이터 타입의 연속된 메모리 블록으로 구성된 자료구조.
• 특징: 인덱스를 사용하여 고정된 크기의 데이터를 빠르게 접근 가능.
• 사용 사례: 데이터베이스의 인덱스 구조, 히스토그램 등.

예시:

arr = [1, 2, 3, 4, 5]
print(arr[2])  # 출력: 3

2. 연결 리스트 (Linked List)

• 정의: 각 노드가 데이터와 다음 노드를 가리키는 포인터를 포함하는 자료구조.
• 특징: 삽입과 삭제가 용이하지만, 인덱스를 사용한 접근 속도가 느림.
• 사용 사례: 데이터베이스의 로그 구조 저장, 메모리 할당 알고리즘 등.

예시:

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

head = Node(1)
second = Node(2)
head.next = second
print(head.next.data)  # 출력: 2

3. 스택 (Stack)

• 정의: LIFO (Last In, First Out) 원칙을 따르는 자료구조.
• 특징: 마지막에 삽입된 데이터가 가장 먼저 제거됨.
• 사용 사례: 데이터베이스 트랜잭션 관리, 역추적 알고리즘 등.

예시:

stack = []
stack.append(1)
stack.append(2)
print(stack.pop())  # 출력: 2

4. 큐 (Queue)

• 정의: FIFO (First In, First Out) 원칙을 따르는 자료구조.
• 특징: 먼저 삽입된 데이터가 먼저 제거됨.
• 사용 사례: 데이터베이스 작업 큐, 인쇄 대기열 등.

예시:

from collections import deque
queue = deque([1, 2, 3])
queue.append(4)
print(queue.popleft())  # 출력: 1

5. 해시 테이블 (Hash Table)

• 정의: 키-값 쌍을 저장하는 자료구조로, 해시 함수를 사용하여 키를 인덱스로 변환.
• 특징: 평균적으로 빠른 데이터 접근 속도를 제공.
• 사용 사례: 데이터베이스 인덱스, 캐싱 등.

예시:

hash_table = {}
hash_table['key1'] = 'value1'
print(hash_table['key1'])  # 출력: value1

6. 트리 (Tree)

• 정의: 계층적인 데이터 구조로, 루트 노드에서 시작하여 자식 노드로 확장.
• 특징: 데이터의 계층적 표현이 가능, 탐색과 정렬이 용이.
• 사용 사례: 데이터베이스 인덱스 (B-트리, B+트리), 파일 시스템 등.

예시:

class TreeNode:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
        self.children = []

root = TreeNode(1)
child1 = TreeNode(2)
root.children.append(child1)
print(root.children[0].data)  # 출력: 2

7. 그래프 (Graph)

• 정의: 노드(정점)와 노드 사이의 연결(간선)으로 이루어진 자료구조.
• 특징: 복잡한 관계를 표현할 수 있음, 네트워크 모델에 적합.
• 사용 사례: 소셜 네트워크, 도로망, 추천 시스템 등.

예시:

graph = {
    'A': ['B', 'C'],
    'B': ['A', 'D', 'E'],
    'C': ['A', 'F'],
    'D': ['B'],
    'E': ['B', 'F'],
    'F': ['C', 'E']
}
print(graph['A'])  # 출력: ['B', 'C']

데이터베이스에서의 자료구조 사용 사례

1. 인덱스 (Index):
   • B-트리, B+트리: 인덱스를 구성하여 데이터 검색 속도를 향상.
   • 해시 인덱스: 고정된 크기의 데이터 검색에 유리.
2. 트랜잭션 로그 (Transaction Log):
   • 연결 리스트, 배열: 변경 내역을 기록하여 데이터 복구 및 일관성 유지.
3. 버퍼 캐시 (Buffer Cache):
   • 해시 테이블, 큐: 자주 사용되는 데이터를 캐시하여 접근 속도 향상.
4. 관계형 데이터 모델 (Relational Data Model):
   • 그래프, 트리: 데이터 간의 관계를 표현하고 최적화된 쿼리 성능을 제공.

데이터베이스의 자료구조 요약표

데이터베이스 자료구조의 사용 사례 요약

1. 인덱스 (Index):
   • B-트리, B+트리: 데이터 검색 속도 향상.
   • 해시 인덱스: 고정된 크기의 데이터 검색에 유리.
2. 트랜잭션 로그 (Transaction Log):
   • 연결 리스트, 배열: 변경 내역 기록.
3. 버퍼 캐시 (Buffer Cache):
   • 해시 테이블, 큐: 자주 사용되는 데이터 캐시.
4. 관계형 데이터 모델 (Relational Data Model):
   • 그래프, 트리: 데이터 간의 관계 표현, 최적화된 쿼리 성능 제공.

stack = []
stack.append(1)
stack.append(2)
print(stack.pop())

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