쉽게 배우는 알고리즘

관계 중심의 사고법

문병로 지음

한빛아카데미 2021년 06월 28일 출간 종이책 : 2018년 01월 20일 출간

작품소개

책소개

귀납적 사고를 통한 문제 해결 기법 훈련

알고리즘에 대한 지식을 기반으로 제대로 프로그래밍을 하는 이들뿐만 아니라, 알고리즘 속에 깃들어 있는 여러 가지 생각하는 방법, 자료구조, 테크닉을 통해 체계적으로 생각하는 훈련을 하고자 하는 모든 이들을 대상으로 합니다. 알고리즘의 설계와 분석을 활용하여 체계적으로 사고할 수 있는 빌딩 블록을 구축하여 컴퓨터 또는 관련 분야의 연구자 또는 개발자로서 갖춰야 할 지적 기반을 쌓을 수 있습니다.

목차

머리말
이 책의 사용 설명서

Chapter 01 알고리즘이란
01 알고리즘은 문제 해결 과정을 묘사하는 것
02 알고리즘은 생각하는 방법을 훈련하는 것
03 알고리즘은 자료구조의 확장
Drift 알고리즘 단어의 유래 : 알-콰리즈미

Chapter 02 알고리즘 설계와 분석의 기초
01 몇 가지 기초 사항들
1 알고리즘 분석의 필요성
2 알고리즘의 수행 시간
3 재귀(자기호출)와 귀납적 사고
4 알고리즘으로 어떤 문제를 푸는가
02 점근적 표기
1 Θ-표기법
2 O-표기법
3 Ω-표기법
★ 03 점근적 표기의 엄밀한 정의
1 O-표기법
2 Ω-표기법
3 Θ-표기법
4 o-표기법
5 ω-표기법
요약/연습문제
Drift 에너지의 천재 크누스

Chapter 03 점화식과 알고리즘 복잡도 분석
01 점화식
02 점화식의 점근적 분석 방법
1 반복 대치
2 추정 후 증명
3 마스터 정리
요약/연습문제
Drift 천재 알고리즘의 재현 : 스트라센 알고리즘의 재고

Chapter 04 정렬
01 기본적인 정렬 알고리즘
1 선택 정렬Selection Sort
2 버블 정렬Bubble Sort
3 삽입 정렬Insertion Sort
02 고급 정렬 알고리즘
1 병합 정렬Merge Sort
2 퀵 정렬Quick Sort
3 힙 정렬Heap Sort
03 비교 정렬 시간의 하한
04 특수 정렬 알고리즘
1 기수 정렬Radix Sort
2 계수 정렬Counting Sort
요약/연습문제
Drift 재귀와 관계 중심의 사고방식

Chapter 05 선택 알고리즘
01 평균 선형 시간 선택 알고리즘
02 최악의 경우에도 선형 시간을 보장하는 선택 알고리즘
요약/연습문제

Chapter 06 검색 트리
01 레코드, 키의 정의 및 검색 트리
02 이진 검색 트리
1 이진 검색 트리에서 검색
2 이진 검색 트리에서 삽입
3 이진 검색 트리에서 삭제
03 레드 블랙 트리
1 레드 블랙 트리에서 삽입
2 레드 블랙 트리에서 삭제
3 레드 블랙 트리의 작업 성능 분석
04 B-트리
1 B-트리에서 검색
2 B-트리에서 삽입
3 B-트리에서 삭제
4 B-트리의 작업 성능 분석
★ 05 다차원 검색 트리
1 KD-트리
2 KDB-트리
3 R-트리
4 그리드 파일
요약/연습문제

Chapter 07 해시 테이블
01 해시 테이블 : 검색 효율의 극단
02 해시 함수
1 나누기 방법
2 곱하기 방법
03 충돌 해결
1 체이닝
2 개방 주소 방법
04 해시 테이블에서 검색 시간 분석
요약/연습문제

Chapter 08 집합의 처리
01 연결 리스트를 이용한 집합의 처리
1 작업의 개요
2 수행 시간
02 트리를 이용한 집합의 처리
1 기본 원리
2 연산의 효율을 높이는 방법
요약/연습문제
Drift 추상화와 은유

Chapter 09 동적 프로그래밍
01 어떤 문제를 동적 프로그래밍으로 푸는가
02 행렬 경로 문제
03 돌 놓기 문제
04 행렬 곱셈 순서 문제
05 최장 공통 부분 순서LCS
요약/연습문제

Chapter 10 그래프
01 그래프
02 그래프의 표현
1 인접 행렬을 이용한 방법
2 인접 리스트를 이용한 방법
3 인접 배열과 인접 해시 테이블
03 너비 우선 탐색BFS과 깊이 우선 탐색DFS
04 최소 신장 트리
1 프림 알고리즘
2 크루스칼 알고리즘
3 안전성 정리
05 위상 정렬Topological Sorting
06 최단 경로
1 다익스트라 알고리즘(음의 가중치를 허용하지 않는 경우 )? 331
2 벨만-포드 알고리즘(음의 가중치를 허용하는 경우)
3 모든 쌍 최단 경로 알고리즘
4 사이클이 없는 그래프의 최단 경로
07 강연결 요소
요약/연습문제

Chapter 11 그리디 알고리즘
01 전형적인 그리디 알고리즘의 구조
02 그리디 알고리즘으로 최적해가 보장되지 않는 예
1 이진 트리의 최적합 경로 찾기
2 보따리 문제
3 동전 바꾸기
03 그리디 알고리즘으로 최적해가 보장되는 예
1 최소 신장 트리
2 회의실 배정 문제
3 그 밖의 예
04 매트로이드 : 그리디 알고리즘으로 최적해가 보장되는 공간 구조
1 매트로이드의 정의와 예

작가정보

저자(글) 문병로

저자 : 문병로
서울대학교 컴퓨터공학부에서 교수로 재직 중이다. 서울대학교 계산통계학과, KAIST 전산학과, 펜실베이니아 주립대학교에서 학사, 석사, 박사 학위를 모두 취득했다. 석사 학위를 취득한 후에는 LG전자 중앙연구소 연구원, 박사 학위를 취득한 후에는 UCLA VLSI CAD Lab 박사후 연구원, LG반도체 책임연구원을 거쳤다. 문제 해결 분야와 유전 알고리즘의 이론 및 응용을 연구하는 ‘최적화연구실’을 운영하고 있다.

주 관심사는 어려운 문제들의 속성과 문제들이 이루는 공간의 특성, 알고리즘의 설계·분석, 알고리즘의 기업적 응용, 유전 알고리즘과 생태계·경제·사회·개인의 사고 체계 등에서 공통적으로 관찰되는 진화적·창발적 프로세스에 관한 연구 등이다. 최적화 알고리즘을 주식 투자에 적용하는 ㈜옵투스자산운용 대표이사를 겸직하고 있다.

전공 저서로 본 책 『쉽게 배우는 알고리즘』과 『쉽게 배우는 유전 알고리즘』, 역서로는 『Introduction to Algorithms(개정 3판)』이 있다. 국제 저널과 학술대회에 150여 편의 논문을 발표했다. 이외에도 주식 시장을 수리적으로 접근한 투자교양서인 『문병로 교수의 메트릭 스튜디오』(김영사)가 있다.