SEB Section 2 Graph

Graph

그래프는 여러개의 점들이 선으로 이어져 있는 자료구조 형태이다. 마치 복잡한 네트워크망과 같이 생겼다.

• 특징
  • 직접적인 관계라면 두 점 사이를 이어주는 선이 있다.
  • 간접적인 관계 몇 개의 점과 선에 걸쳐 이어진다.
• 용어
  • 정점 (vertex): 노드(node)라고도 하며 데이터가 저장되는 그래프의 기본 원소입니다.
  • 간선 (edge): 정점 간의 관계를 나타냅니다. (정점을 이어주는 선)
  • 인접 정점 (adjacent vertex): 하나의 정점에서 간선에 의해 직접 연결되어 있는 정점을 뜻합니다.
  • 가중치 그래프 (weighted Graph): 연결의 강도(추가적인 정보, 위의 예시에서는
    서울-부산으로 가는 거리 등)가 얼마나 되는지 적혀져 있는 그래프를 뜻합니다.
  • 비가중치 그래프 (unweighted Graph): 연결의 강도가 적혀져 있지 않는 그래프를 뜻합니다.
  • 무(방)향 그래프 (undirected graph): 앞서 보았던 내비게이션 예제는 무(방)향 그래프입니다. 서울에서 부산으로 갈 수 있듯, 반대로 부산에서 서울로 가는 것도 가능합니다. 하지만 단방향(directed) 그래프로 구현된다면 서울에서 부산을 갈 수 있지만, 부산에서 서울로 가는 것은 불가능합니다(혹은 그 반대). 만약 두 지점이 일방통행 도로로 이어져 있다면 단방향인 간선으로 표현할 수 있습니다.
  • 진입차수 (in-degree) / 진출차수 (out-degree): 한 정점에 진입(들어오는 간선) 하고 진출(나가는 간선)하는 간선이 몇 개인지를 나타냅니다.
  • 인접 (adjacency): 두 정점 간에 간선이 직접 이어져 있다면 이 두 정점은 인접한 정점입니다.
  • 자기 루프 (self loop): 정점에서 진출하는 간선이 곧바로 자기 자신에게 진입하는 경우 자기 루프를 가졌다 라고 표현합니다. 다른 정점을 거치지 않는다는 것이 특징입니다.
  • 사이클 (cycle): 한 정점에서 출발하여 다시 해당 정점으로 돌아갈 수 있다면 사이클이 있다고 표현합니다. 내비게이션 그래프는 서울 —> 대전 —> 부산 —> 서울 로 이동이 가능하므로, 사이클이 존재하는 그래프입니다.

인접행렬

두 정점을 이어지는 간선이 있다면 인접하다고 이야기 할 수 있는데, 서로 다른 정점들이 인접한 상태인지 표시한 행렬이 인접행렬이다.

• 언제 사용할까? 두 정점 사이에 관계가 있는지, 없는지 확인하기에 용이하다. 가장 빠른 경로를 찾을 때 사용한다.

인접 리스트

어떤 정점과 인접하는지를 리스트의 형태로 표현한다. 각 정점마다 하나의 리스트를 가지고 있으며, 이 리스트는 자신과 인접한 다른 정점을 담고 있다.

• 언제 사용할까? 메모리를 효율적으로 사용하고 싶을 때 인접 리스트를 사용한다.