자료구조 오류 (data structure error) 알아보기.

자료구조 오류란 무엇인가?

우리는 일상적으로 다양한 자료들을 다루고 이를 정리, 저장, 송수신하고 있습니다. 이 때 자료를 보다 효율적으로 다루기 위해 자료구조를 사용하게 됩니다. 자료구조란 각각의 자료들 사이의 관계와 조직을 모아 놓은 것으로, 이를 통해 자료를 보다 쉽고 빠르게 다룰 수 있습니다.

그러나 자료구조를 잘못 사용하거나 구현에 오류가 있을 경우에는 원하지 않는 결과를 초래할 수 있습니다. 이를 자료구조 오류라고 부릅니다. 자료구조 오류는 크게 두 가지로 나뉩니다. 첫 번째는 성능 오류이고, 두 번째는 논리 오류입니다.

성능 오류

성능 오류란 자료구조를 잘못 사용하여 성능이 저하되거나 불필요한 자원을 낭비하는 경우입니다. 성능 오류의 대표적인 예시는 다음과 같습니다.

1. 배열의 크기를 잘못 예측한 경우

배열을 사용할 때는 해당 자료구조를 저장할 수 있는 충분한 공간을 예측해 두어야 합니다. 만약 예측보다 작은 크기로 배열을 생성할 경우, 추가적인 메모리 공간을 할당해야 하므로 성능이 저하됩니다. 또한, 예측보다 큰 크기로 배열을 생성할 경우에는 불필요한 공간을 차지하므로 메모리를 낭비하게 됩니다.

2. 리스트의 동적 할당이 불필요한 경우

리스트는 동적으로 새로운 데이터를 추가할 때마다 저장공간이 확장되어야 합니다. 그러나 리스트에 사용할 예정인 데이터의 수를 미리 알고 있다면 불필요한 동적 할당은 성능을 저하시키고 낭비된 메모리를 발생시키게 됩니다.

3. 연결리스트의 부적절한 사용

연결리스트는 추가나 삭제가 빈번하게 일어나는 경우에 유용한 자료구조입니다. 그러나 검색이 빈번히 일어나는 경우라면 성능이 저하됩니다. 이럴 경우에는 검색 기능이 빠른 배열을 사용하는 것이 더욱 효율적입니다.

논리 오류

논리 오류란 개발자가 자료구조를 잘못 구현한 경우입니다. 논리 오류는 프로그램이 지속적으로 불안정하게 동작하는 원인이 되므로, 꼼꼼하게 검사하여 발견하고 수정해야 합니다.

논리 오류의 대표적인 예시는 다음과 같습니다.

1. 스택 또는 큐에서의 포인터 오류

스택이나 큐에서 데이터를 추가, 삭제할 때 해당하는 노드를 가리키는 포인터 값이 잘못되면, 불안정한 동작을 유발합니다. 이 경우 프로그램 자체가 비정상 종료될 가능성이 있습니다.

2. 이진트리의 노드 연결 오류

이진트리에서 노드와 노드를 연결하는 작업 중에 오류가 발생하면 해당 노드를 검색할 수 없게 됩니다. 이 경우에도 불안정하게 동작하고, 또 다른 오류를 발생시킬 가능성이 있습니다.

정리

자료구조 오류는 프로그램의 안정성과 성능에 직접적인 영향을 미치므로 꼼꼼히 검사하고 수정해야 합니다. 이를 통해 안정적이고 효율적인 프로그램을 개발할 수 있습니다.