스위프트 데이터 구조와 알고리즘(acorn+PACKT)(Paperback)

★ 이 책에서 다루는 내용 ★



■ 스위프트의 기본적인 데이터 구조에 대한 개념 정리

■ 스위프트 표준 라이브러리 컬렉션과 오브젝티브C 컬렉션의 브릿징 기법과 프로토콜 지향 프로그래밍

■ 스위프트 반복기와 시퀀스의 개념과 고급 데이터 구조에서의 활용 방법

■ 다양한 데이터 정렬 알고리즘의 구현 및 장단점 비교

■ 이진 트리, 이진 검색 트리, 스플레이 트리 구현 및 B-트리 등 고급 트리의 작동 원리 분석

■ 레드-블랙 트리, AVL, 트라이 트리 등을 활용한 고급 검색 메소드 구현

■ 깊이 우선 검색, 너비 우선 검색, 미니멈 스패닝 트리, 최단 경로 등의 그래프 알고리즘 구현



★ 이 책의 대상 독자 ★



스위프트 언어를 이용해 데이터 구조와 알고리즘을 구현하는 방법을 익히고자 하는 개발자를 위한 책이다. 컴퓨터 과학을 전공한 개발자는 물론, 스위프트에 대한 실무 경험 없이 스위프트에 대해 공부하고 있는 개발자도 큰 어려움 없이 최신 버전의 스위프트 언어로 고급 데이터 구조와 알고리즘 구현 방법을 익힐 수 있도록 구성했다.

이 책에 실린 대부분의 예제 코드는 모바일 환경은 물론, 서버 환경에서도 문제 없이 작동하도록 만들어졌다. 독자 여러분이 객체지향 프로그래밍에 대한 사전 지식과 경험이 있다면 전반적인 내용을 좀 더 쉽게 이해할 수 있겠지만, 객체지향 프로그래밍을 잘 모르는 독자라 하더라도 가장 기본이 되는 내용부터 설명하므로 큰 어려움 없이 기본 개념을 익히고 예제 코드를 실행해 볼 수 있으리라 생각한다.



★ 이 책의 구성 ★



1장, '플레이그라운드 살펴보기'에서는 데이터 구조와 알고리즘, 스위프트 REPL에 대한 개요를 소개하고, 커맨드라인 환경에서 스위프트 명령어를 입력하고 실행하는 방법에 대해 설명한다.

2장, '스위프트 기본 데이터 구조의 활용'에서는 클래스와 구조체, 배열, 딕셔너리, 세트 컬렉션 타입 구현을 위한 상세한 방법을 소개하고, 스위프트에서 오브젝티브C와 C 시스템 라이브러리를 활용하는 방법, 그리고 프로토콜 지향 프로그래밍 기법에 대해 설명한다.

3장, '스위프트 고급 데이터 구조의 활용'에서는 스위프트 프로토콜에의 부합 방법, 스택과 큐 구현 방법, 애플리케이션의 개발 요구 사항에 따른 올바른 타입의 선택 및 구현 방법에 대해 설명한다.

4장, '정렬 알고리즘 알고리즘의 개요와 정렬'에서는 알고리즘에 대해 소개하고, 배열 데이터 구조를 이용해서 정렬 알고리즘을 구현하는 방법에 대해 알아본다. 또한, 비교 정렬 기법 등 새로운 알고리즘을 소개하고, 단순 정렬 기법과 분리-정복 전략의 차이에 대해서도 설명한다.

5장, '나무를 통해 숲을 보기'에서는 트리 데이터 구조의 정의와 프로퍼티에 대해 소개하고, 이진 트리, 이진 검색 트리, B-트리, 그리고 스플레이 트리 등, 다양한 트리의 구현 방법에 대해 상세히 알아본다.

6장, '고급 검색 메소드'에서는 고급 트리 구조인 레드블랙 트리, AVL 트리, Trie 트리(Radix 트리)에 대해 소개하고, 서브스트링 검색 알고리즘 구현 방법에 대해서도 알아본다.

7장, '그래프 알고리즘'에서는 그래프 이론과 그래프를 위한 데이터 구조, 깊이 우선 검색, 너비 우선 검색, 스패닝 트리, 최단 경로, SwiftGraph에 대해 알아본다.

8장, '알고리즘의 성능과 효율성'에서는 알고리즘의 효율성의 개념을 소개하고 여러분이 만든 알고리즘의 효율성을 측정하는 방법과 Big-O 표기법, Big-O 함수의 순서, 실행 시간 복잡성의 개념에 대해 설명한다.

9장, '내게 꼭 맞는 알고리즘 선택하기'에서는 현실적인 복잡한 문제를 해결하기 위해 데이터 구조와 알고리즘을 설계하는 방법과 이를 스위프트 코드로 구현하는 방법에 대해 소개하고, 실제 상황에서 우리가 만든 알고리즘이 정상적으로 작동할 때 Big-O 표기법으로 복잡성을 측정하는 방법에 대해 알아본다. 마지막으로 병목 구간의 측정 및 감지, 성능 개선을 위한 코드 수정 기법에 대해서도 알아본다.

1장. 플레이그라운드 살펴보기



__데이터 구조의 중요성

____데이터 구조 + 알고리즘 = 프로그램

____상호작용성 높은 플레이그라운드

____스위프트 REPL

__기본적인 데이터 구조

____인접 데이터 구조

________배열

________배열 선언

________배열 요소 가져오기

________배열 요소 추가

________배열 요소 삭제

____연결 데이터 구조

________단일 연결 리스트

__데이터 구조의 종류와 장단점

____알고리즘 개요

__스위프트에서의 데이터 타입

____밸류 타입과 레퍼런스 타입

____기명 타입과 복합 타입

____타입 알리아스

____스위프트 표준 라이브러리의 컬렉션 타입

__점근적 분석

____데이터 크기 분석 방법 - 성장의 순서

__정리



2장. 스위프트 기본 데이터 구조의 활용



__스위프트 표준 라이브러리의 활용

____애플이 구조체를 사용하는 이유

____스위프트에서 배열 선언

________배열 초기화

________배열에 요소 추가 및 업데이트

________배열에서 요소 가져오기 및 삭제

____딕셔너리 가져오기 및 초기화하기

________딕셔너리 초기화하기

________키/값 쌍 추가, 변경, 삭제

________딕셔너리에서 값 가져오기

____세트 선언

________세트 초기화

________세트 요소 변경 및 가져오기

________세트 연산자

____튜플의 특징

________무기명 튜플

________기명 튜플

__서브스크립팅 구현

____서브스크립트 문법

____서브스크립트 옵션

__수정 가능 속성과 수정 불가 속성의 이해

____컬렉션의 수정가능 속성

__스위프트와 오브젝티브C의 상호관련성

____초기화 방식

____스위프트 타입의 호환성

____컬렉션 클래스 브릿징

________NSArray를 Array로 브릿징

________NSSet을 set로 브릿징

________NSDictionary를 dictionary로 브릿징하기

__스위프트 프로토콜 지향 프로그래밍

____명령 전달을 위한 디스패치 기법

____프로토콜 작성 문법

____타입으로서의 프로토콜

____프로토콜 익스텐션

____컬렉션에서 활용하기 위한 프로토콜의 검증

________Array 리터럴 문법

________열거형 배열 만들기

__정리



3장. 스위프트 고급 데이터 구조의 활용



__반복기, 시퀀스, 컬렉션

____반복기

________시퀀스

____컬렉션

__스택

____애플리케이션 개요

____구현 방법

____프로토콜

__큐

____애플리케이션 개요

____구현 방법

____프로토콜

__순환 버퍼

____애플리케이션 개요

____구현 방법

____프로토콜

__우선순위 큐

____애플리케이션 개요

____구현 방법

____프로토콜

__스택 리스트

____애플리케이션 개요

____구현 방법

____프로토콜

__정리



4장. 정렬 알고리즘



__삽입 정렬 알고리즘

____알고리즘 개요

____삽입 정렬 알고리즘 분석

____삽입 정렬 알고리즘 활용 사례

____최적화

__병합 정렬 알고리즘

____배열 기반 병합 정렬 알고리즘

____병합 정렬 알고리즘 분석

____연결 목록 기반 병합 정렬 알고리즘 분석

____알고리즘 성능 비교

__신속 정렬 알고리즘

____로무토의 신속 정렬 알고리즘

____로무토의 파티션 스킴 분석

____호어의 신속 정렬 알고리즘

____호어의 파티션 스킴 분석

________피봇 선택 방식

____신속 정렬 알고리즘을 위한 개선된 피봇 선택 방식

____최적화

__정리



5장. 나무를 통해 숲을 보기



__트리: 정의와 주요 속성

__다양한 트리의 종류와 개요

____이진 트리

____이진 검색 트리

____B 트리

____스플레이 트리

____레드블랙 트리

__이진 트리

____타입과 종류

____코드

__이진 검색 트리

____노드 삽입

____트리 워크(순회 방식)

________인오더 트리 워크

________프리오더 트리 워크

________포스트오더 트리 워크

____검색

____삭제

__B 트리

__스플레이 트리

____스플레이 작업

________지그 회전

________지그지그 또는 재그재그 회전

________지그재그 회전

__정리



6장. 고급 검색 메소드



__레드블랙 트리

____레드블랙 트리 노드의 구현

____회전

________우측 회전

________좌측 회전

____삽입

__AVL 트리

____AVL 트리 노드의 구현

____AVL 트리 회전

________좌측 단순 회전

________단순 우측 회전

________우-좌 이중 회전

________좌-우 이중 회전

__검색

____삽입

__Trie 트리

__Radix 트리

__다양한 서브스트링 검색 알고리즘

____서브스트링 검색 알고리즘 사례

________나이브(브루트 포스) 알고리즘

________Rabin-Karp 알고리즘

__정리



7장. 그래프 알고리즘



__그래프 이론

____보편적으로 활용되는 그래프의 유형

________무방향성 그래프

________방향성 그래프

________가중치 그래프

____그래프의 표현 방식

________객체지향 접근법: 구조체와 클래스 활용

________이웃 목록

________이웃 매트릭스

________근접 매트릭스

__데이터 구조

____꼭지점

____모서리

____이웃 목록

__깊이 우선 검색

__너비 우선 검색

__스패닝 트리

____미니멈 스패닝 트리

__Prim 알고리즘

__최단 경로

__다이크스트라 알고리즘

____SwiftGraph

__정리



8장. 알고리즘의 성능과 효율성



__알고리즘의 효율성

____최상, 최악, 그리고 평균의 경우

__효율성 측정과 Big-O 표기법

____점근적 분석

________복잡성 계산 방식

__일반적인 함수의 복잡성 순서

____O(1)

____O(log(n))

____O(n)

____O(nlog(n))

____O(n^2)

____O(2^n)

________Big-O 그래프 비교

__런타임 복잡성의 평가

__정리



9장. 내게 꼭 맞는 알고리즘 선택하기



__URL 단축기

____긴 URL 문제

____URL 단축기 구현 전략

____스위프트로 구현하는 URL 단축기

________구현 기법 1: 올바른 튜플 찾기

________구현 기법 2: 인덱스값으로 올바른 배열 위치에 바로 접근하기

__대규모 데이터의 검색

____대규모 블랙리스트 문제

____대규모 블랙리스트 검색 문제의 해법

____스위프트로 구현하는 대규모 블랙리스트 검색 알고리즘

________구현 기법 1: 기본적인 대규모 블랙리스트 검색

________구현 기법 2: 블룸 필터 기법

__정리

에릭 아자르 저자 에릭 아자르(Erik Azar)는 지난 20년간 스타트업부터 포춘 500대 기업에 이르는 다양한 기업을 위해 네트워크 엔지니어링, 시스템 관리, 보안, 기업 비즈니스 서비스 분야에서 확장성을 겸비한 고성능 데스크톱, 웹과 모바일 애플리케이션 설계 및 개발 업무를 담당해온 컴퓨터 과학자다. 애플이 아이폰을 공개했던 2007년, 처음으로 WWDC에 참가한 이후 다양한 macOS와 iOS 애플리케이션을 개발해 왔다.

플로리다 주 잭슨빌에 있는 Availity, LLC의 개발자이자 아키텍트로서, 헬스케어 산업을 위한 각종 소프트웨어 솔루션을 개발하고 있으며, 팩트출판사의 기술 감수자로서 『RESTful 자바 웹 서비스 보안』을 리뷰하다가 자신의 책을 쓰고 싶다는 염원을 갖게 됐고, 결국 첫 번째 책을 내게 됐다.

개발 업무에 빠져있지 않을 때는 아내 레베카, 세 아이들과 즐거운 시간을 보내며, 때로는 모터사이클을 타고 플로리다 해안을 달리기도 한다