자료구조의 개념

자료구조의 개념

1. 컴퓨터 시스템

(1) 시스템의 정의

① 컴퓨터는 EDPS(Electronic Data Processing System)라고도 하는데, 전기신호에 의해 자료가 처리되는 시스템을 의미한다.
② 컴퓨터 언어에서는 다양한 자료를 보다 효율적으로 처리하기 위해 자료형(data type)이라는 개념을 사용한다.
③ 자료형(data type)에는 문자형, 정수형, 실수형, 복소수형, 레코드형, 구조체형 등이 제공되는데 언어에 따라 지원되는 자료형의 종류와 자료를 취급하는 방법은 약간의 차이가 있다.

(2) 시스템의 구성 요소
① 입력(input) : 처리할 자료 및 처리 방법을 시스템 안으로 입력한다. ② 처리(processing) : 입력된 자료와 처리 방법에 따라 자료를 가공한다. ③ 출력(output) : 처리된 결과를 외부로 출력한다.
④ 제어(control) : 시스템의 목적을 달성하기 위한 모든 과정을 제어한다. ⑤ 귀환(feed back) : 처리된 결과를 다시 입력 자료로 사용한다.

2. 자료와 정보
(1) 정의① 우리에게 주어지는 사회 제반 현상의 문제를 해결하기 위한 도구로서의 컴퓨터를 자료처리 측면에서 볼 때 다음의 요소들과 연관지어 설명할 수 있다. 

① 현실 세계(real world)로부터 단순한 관찰이나 측정을 통해서 수집된 사실(facts)이나 값(value)이다. 수치, 스트링
② 사람이나 컴퓨터가 인식하고 처리하는 데 알맞은 형태로 존재하며, 평가되지는 않는다.

(3) 정보(information)
① 정보란 자료가 프로그램에 의해 처리된 원하는 결과이다.
어떤 상황에 대한 적절한 의사 결정을 할 수 있게 하는 데이터의 유효한 해석(interpretation이나 상호관계(relationship)이다.
 발전단계: Data → Information → Knowledge → Intelligence

3. 자료의 단위
(1) 비트(bit)
① 0또는 1을 의미하는 자료의 최소단위이며, binary digit(2개의 수)의 약어로 서로 다른 2가지 상태를 나타낼 수 있다. 즉, 비트는 0과 1의 두 가지 숫자로만 표현되는 2진수 한 자리를 기억시킬 수 있는 기억공간을 지칭한다.
② 컴퓨터는 내부적으로 2진수로 데이터가 처리되며, 하나의 비트로는 서로 다른 2가지 종류의 데이터만을 표현할 수 있다.

 

(2) 니블(nibble)
① nibble은 4비트를 의미하며, 10진수 한 자리를 표현하는 단위로 사용할 수 있다.

 

(3) 바이트(byte)
① 8bit의 한 묶음으로 1문자를 나타낸다.
② 하나의 문자를 나타낼 수 있는 단위로 일반적으로 8개 비트가 연속된 것을 지칭한다.

 

(4) 워드(word)
① CPU에서 처리되는 명령의 단위로, half word = 2bytes, full word = 4bytes, double
word = 8bytes 등으로 나눈다. ② 컴퓨터에서 자료가 연산되는 단위로, 컴퓨터가 한꺼번에 처리할 수 있는 자료의 양을 의미한다. ③ 컴퓨터의 모든 명령은 기본적으로 워드 단위로 수행되는데 워드 길이는 CPU를 구성하는 레지스터 크기와 같다. 예를 들면 64비트 컴퓨터는 CPU가 한꺼번에 64비트씩 처리할 수 있는 능력을 가진 컴퓨터이다.

 

(5) 필드(field) 또는 항목(item)

① 레코드를 구성하는 항목으로 파일(file)을 구성하는 단위 중 최소의 논리적 단위이다. ② 같은 종류의 data가 기록되는 항목으로 최소한의 문자집합이다.

(6) 레코드(record)
① 서로 관련된 field 또는 item의 집합으로 프로그램 상에서 자료의 처리 및 기록의 단위 → 논리적 단위, 내부에서 처리되는 단위이다.
② 필드의 집합으로 데이터베이스에서 실제로 정보를 처리할 때 기본이 되는 단위이다. 
③ 배열은 데이터 원소의 크기와 데이터 타입이 동일한 반면, 레코드는 데이터 원소의 크기와 데이터 형(타입)이 서로 다르다. 

(7) 파일(file)
① 물리적인 구조가 같은 레코드의 집합으로 기억매체에 저장되는 단위가 된다.

(8) 데이터베이스(database)
① 여러 응용분야에서 여러 사람들이 공동으로 사용할 수 있도록 조직 관리되고 있는 자료의 모임이다.