파이썬으로 구현하는 자료구조와 알고리즘

Michael T. Goodrich , Roberto Tamassia , Michael H. Goldwasser 지음 | 강필성 , 신인철 , 장원두 , 천인국 옮김

한빛아카데미 2025년 07월 10일 출간 국내도서 : 2025년 07월 10일 출간

작품소개

책소개

이 책은 기초 개념부터 알고리즘 최적화와 고급 응용까지, 핵심 내용을 폭넓고 깊이 있게 다룬다. 각 주제는 ‘개념 이해-원리 탐구-구현 완성’의 흐름에 따라 구성되며, 작동 원리를 직접 구현하고 성능을 분석하는 과정을 통해 사고력을 탄탄히 기를 수 있다. 처음 배우는 이에게는 균형 잡힌 입문서로, 중·고급 개발자에게는 깊이 있는 참고서로 활용될 수 있다.

* 본 도서는 대학 강의용 교재로 개발되어 연습문제 풀이는 제공하지 않고 힌트만 예제 소스와 함께 제공합니다.

목차

CHAPTER 01 파이썬 입문
1.1 파이썬 개요
1.2 파이썬 언어의 객체
1.3 표현식, 연산자, 우선순위
1.4 제어 흐름
1.5 함수
1.6 간단한 입력과 출력
1.7 예외 처리
1.8 이터레이터와 제너레이터
1.9 파이썬의 다른 유용한 특징들
1.10 범위와 네임스페이스
1.11 모듈과 import 명령문
1.12 연습 문제

CHAPTER 02 객체 지향 프로그래밍
2.1 목표, 원칙, 패턴
2.2 소프트웨어 개발
2.3 클래스 정의
2.4 상속
2.5 네임스페이스와 객체 지향
2.6 얕은 복사와 깊은 복사
2.7 연습 문제

CHAPTER 03 알고리즘 분석
3.1 실험 기반 성능 분석
3.2 이 책에서 사용된 일곱 가지 함수
3.3 점근적 분석
3.4 간단한 증명 기법들
3.5 연습 문제

CHAPTER 04 재귀
4.1 주요 사례
4.2 재귀 알고리즘 분석하기
4.3 잘못된 재귀 사용
4.4 재귀의 추가 사례
4.5 재귀 알고리즘 설계하기
4.6 꼬리 재귀 제거하기
4.7 연습 문제

CHAPTER 05 배열 기반 시퀀스
5.1 파이썬의 시퀀스 유형
5.2 저수준 배열
5.3 동적 배열과 분할 지불
5.4 파이썬 시퀀스 타입의 효율성
5.5 배열 기반 시퀀스 사용
5.6 다차원 데이터셋
5.7 연습 문제

CHAPTER 06 스택, 큐, 양방향 큐
6.1 스택
6.2 큐
6.3 양방향 큐
6.4 연습 문제

CHAPTER 07 연결 리스트
7.1 단일 연결 리스트
7.2 순환 연결 리스트
7.3 이중 연결 리스트
7.4 포지션 리스트 ADT
7.5 포지션 리스트의 정렬
7.6 사례 연구: 접근 빈도 관리
7.7 배열 기반 시퀀스와 연결 기반 시퀀스
7.8 연습 문제

CHAPTER 08 트리
8.1 일반 트리
8.2 이진 트리
8.3 트리의 구현
8.4 트리 순회 알고리즘
8.5 사례 연구: 표현식 트리
8.6 연습 문제

CHAPTER 09 우선순위 큐
9.1 우선순위 큐 추상 데이터 타입
9.2 우선순위 큐 구현
9.3 힙
9.4 우선순위 큐를 사용한 정렬
9.5 적응형 우선순위 큐
9.6 연습 문제

CHAPTER 10 맵, 해시 테이블, 스킵 리스트
10.1 맵과 딕셔너리
10.2 해시 테이블
10.3 정렬된 맵
10.4 스킵 리스트
10.5 집합, 다중 집합, 다중 맵
10.6 연습 문제

CHAPTER 11 검색 트리
11.1 이진 검색 트리
11.2 균형 검색 트리
11.3 AVL 트리
11.4 스플레이 트리
11.5 (2, 4) 트리
11.6 레드-블랙 트리
11.7 연습 문제

CHAPTER 12 정렬과 검색
12.1 정렬 알고리즘 학습의 필요성
12.2 병합 정렬
12.3 퀵 정렬
12.4 알고리즘 관점에서 살펴본 정렬
12.5 정렬 알고리즘 비교하기
12.6 파이썬의 내장 정렬 함수
12.7 선택
12.8 연습 문제

CHAPTER 13 텍스트 처리
13.1 풍부한 디지털화된 텍스트
13.2 패턴 매칭 알고리즘
13.3 동적 프로그래밍
13.4 텍스트 압축과 그리디 기법
13.5 트라이
13.6 연습 문제

CHAPTER 14 그래프
14.1 그래프
14.2 그래프를 위한 자료구조
14.3 그래프 순회
14.4 전이적 폐쇄
14.5 방향 비순환 그래프
14.6 최단 경로
14.7 최소 스패닝 트리
14.8 연습 문제

CHAPTER 15 메모리 관리와 B- 트리
01 운영체제의 정의와 학습 방법
02 운영체제 간략 역사
요점 정리 | 퀴즈

부록 A 파이썬의 문자열
부록 B 유용한 수학 개념

출판사 서평

프로그래밍 기초와 객체 지향 설계(1-2장)
파이썬 문법과 객체 지향 프로그래밍의 기본 개념을 설명하며, 이후 자료구조 구현을 위한 기반을 다진다.

알고리즘 분석과 재귀(3-4장)
알고리즘의 성능을 평가하는 데 필요한 분석 기법과 재귀 호출의 구조 및 구현 방법을 다룬다.

핵심 자료구조와 알고리즘(5-13장)
배열 기반 시퀀스, 스택과 큐, 연결 리스트, 트리, 우선순위 큐, 해시 테이블, 검색 트리, 정렬, 텍스트 처리 등 핵심 주제를 폭넓게 다루며, 각 자료구조의 구현 방식과 성능 특성, 응용 사례를 함께 제시한다.

그래프, 고급 주제와 시스템 연계(14-15장)
메모리 계층 구조, 캐시, 외부 저장 기반의 B‑트리 등 자료구조의 실제 시스템 연계 측면을 다루며, 하드웨어 수준의 이해를 바탕으로 응용력을 확장한다.

문자열 처리와 수학적 배경 지식(부록 A-B)
학습을 보완하는 참고 자료로 부록을 제공한다. 부록 A에서는 파이썬의 문자열 처리 기능을 정리하고, 부록 B에서는 알고리즘 분석에 필요한 지수, 로그, 점근 표기, 확률 등의 수학 개념을 요약한다.

작가정보

저자(글) Michael T. Goodrich

퍼듀대학교에서 컴퓨터공학 박사 학위를 취득한 후, 존스홉킨스대학교 교수로 재직하였다. 현재는 캘리포니아대학교 어바인에서 컴퓨터과학과 명예 교수로 재직 중이다. 풀브라이트(Fulbright) 장학생이며, 미국과학진흥협회(AAAS), ACM, IEEE의 펠로우로 선정되었다. IEEE 컴퓨터학회 기술 공로상, ACM 공로상, Pond 우수 교육상 등을 수상하였다.

저자(글) Roberto Tamassia

일리노이대학교 어바나-샴페인에서 전기 및 컴퓨터공학 박사 학위를 취득하였다. 현재는 브라운대학교 컴퓨터공학과 교수로 재직하며, 컴퓨터과학과 학과장 및 기하학 컴퓨팅 센터 장을 겸하고 있다. 주요 연구 분야는 정보 보안, 암호화, 알고리즘 설계와 구현, 그래프 이론, 계산 기하학 등입니다. 미국과학진흥협회(AAAS), ACM, IEEE의 펠로우이며, IEEE 컴퓨터학회 기술 공로상을 수상하였다.

저자(글) Michael H. Goldwasser

스탠퍼드대학교에서 컴퓨터과학 박사 학위를 취득하였고, 로욜라대학교 시카고의 교수로 재직하였다. 현재는 세인트루이스대학교 수학과 및 컴퓨터과학과 교수로 재직하며 컴퓨터과학 프로그램 디렉터를 맡고 있다. 근사 알고리즘, 온라인 계산, 계산 생물학, 계산 기하학 등 알고리즘의 설계와 구현을 중심으로 연구하며, 컴퓨터과학 교육 분야에서도 활발히 활동하고 있다.

번역 강필성

서울대학교 전기공학부에서 학사 및 석사 학위를 취득했고, 미국 텍사스대학교 오스틴에서 컴퓨터과학 석사, 버지니아공대에서 컴퓨터과학 박사 학위를 받았다. 이후 2016년까지 삼성전자 수석연구원으로 재직하다가, 현재 단국대학교 소프트웨어학과 교수로 재직 중이다. 고성능 컴퓨팅 및 계산 과학 분야에서 30여 편의 논문을 발표했다.

번역 신인철

플로리다대학교에서 컴퓨터공학 박사 학위를 취득했고, 근사 알고리즘을 기반으로 한 무선 네트워크 보안 기술을 연구했다. 이후 국가보안기술연구소에서 국가기반시설용 보안 기술 개발에 참여했고, UIUC에서 교환 연구원으로 근무했다. 2014년부터 국립부경대학교에서 교수로 재직 중이며, 소프트웨어 최적화 및 다양한 네트워크 관련 주제로 활발히 연구하고 있다.

번역 장원두

부산대학교에서 학사와 석사 학위를, 일본 아이즈대학교에서 일본 문부성 장학생으로 박사 학위를 취득했다. 한양대학교 연구교수, 몽골국제대학교 및 동명대학교 조교수를 거쳐 현재 국립부경대학교에서 부교수로 재직 중이다. 대한생체의용공학회 학술이사로 활동하며, 안구전도, 근전도, 뇌파 등의 생체 전기 신호와 다양한 데이터를 AI로 해석하고 이를 인간-컴퓨터 상호작용(HCI) 도구로 활용하는 연구를 수행하고 있다.

번역 천인국

KAIST에서 컴퓨터공학 박사 학위를 취득한 뒤, 순천향대학교 교수로 재직 중이다. 삼성전자 종합연구소에서 주임연구원으로 근무했고, 캐나다 UBC 방문 교수로도 활동했다. 『쉽게 풀어쓴 C언어 EXPRESS』 등 다수의 전공 서적을 집필했다.