현대 사회를 살아가고 있는 우리에게 ‘알고리즘’은 더 이상 낯선 단어가 아닙니다. 알고리즘이 컴퓨터 분야에서 코딩과 소프트웨어 개발을 위한 핵심이지만 체계적으로 생각하는 방법을 다룬다는 측면에서 공학은 물론이고 자연과학, 사회과학, 경영학 등 거의 모든 분야에서 중요하기 때문입니다.
알고리즘은 자료구조와 함께 컴퓨터 분야에서 매우 중요하고 기초적인 과목이지만 개념을 정확히 이해하는 것은 물론이고 코딩을 통한 구현 능력도 함께 요구되기 때문에 학생들이 어려워하는 과목이기도 합니다. 이 책은 알고리즘을 보다 쉽고 재미있게 공부하고 다양한 문제 해결에 활용할 수 있도록 하는데 초점을 맞추었습니다. 이를 위해 역점을 두었던 사항들은 다음과 같습니다.
파이썬을 이용해 알고리즘을 설명하였습니다. 파이썬은 C나 자바 등에 비해 훨씬 간결하게 알고리즘의 핵심적인 사항들을 표현할 수 있기 때문에 코드의 이해가 훨씬 쉽고, 특히 알고리즘을 바로 실행하여 동작을 확인할 수 있다는 강력한 장점이 있습니다.
문제 중심이 아니라 알고리즘 설계 전략을 중심으로 구성하였습니다. 예를 들어, 정렬 문제를 여러 가지 전략으로 해결할 수 있는데, 정렬을 하나의 장에서 다루는 것이 아니라 사용되는 전략에 따라 여러 장에 나누어 설명하고 있습니다. 이것은 단순히 하나의 알고리즘을 익히는 것이 아니라 체계적으로 생각하는 방법을 공부하기 위한 것입니다.
알고리즘의 핵심 아이디어와 동작 원리를 자세하게 설명하였으며, 지루하지 않고 내용을 보다 쉽게 이해할 수 있도록 적절한 그림들을 충분히 사용하였습니다. 또한 모든 코드를 완전한 형태로 제공하여 바로 실행할 수 있도록 하는 등, 최대한 쉬운 교재를 만들고자 노력하였습니다.
최대한 다양한 문제를 다루고 충분한 연습문제를 제공하려고 노력하였습니다. 개념의 이해를 묻는 간단한 문제에서부터 본문의 알고리즘을 확장한 다양한 문제들을 통해 취업을 위한 코딩 테스트에 대비할 수 있도록 하였습니다.
파이썬에 익숙하지 않더라도 C언어에 대한 기본적인 지식만 있으면 충분히 학습할 수 있는 책이 되도록 노력하였습니다. 특별한 파이썬 문법들은 코드에서 사용될 때마다 충분히 설명하려고 노력했습니다.
이 책의 특징
1. 파이썬을 이용한 알고리즘 설명
알고리즘을 파이썬으로 설명하므로 알고리즘 코드가 매우 간결합니다. 복잡한 알고리즘도 핵심 아이디어와 동작을 훨씬 쉽고 명확하게 이해할 수 있습니다.
2. 알고리즘을 바로 테스트
알고리즘은 완전한 형태로 제공하며, 실제 문제에 바로 적용하고 결과를 보입니다. 따라서 동작의 완전한 이해와 활용에 큰 도움이 됩니다.
3. 그림을 이용한 개념 전달
많은 그림과 삽화를 수록하였습니다. 따라서 알고리즘의 핵심 아이디어를 보다 쉽게 이해할 수 있고, 학습자들이 주로 하는 질문과 답변을 재미있게 확인할 수 있습니다.
4. 헬로 파이썬 박스 제공
약간 독특한 파이썬 문법들은 헬로 파이썬 박스에서 자세히 설명하였습니다. 파이썬이 친숙하지 않더라도 한 단계씩 따라가다 보면 알고리즘을 이해할 수 있을 것입니다.
5. 잠깐만!!과 심화 학습 박스 제공
참고로 알아두면 좋을 내용과 보충 설명을 위해 잠깐만!! 박스를 제공합니다. 또한 “증명”과 같이 이론적이고 더 수준이 있는 내용들은 심화 학습 박스로 분리하였습니다.
6. 다양한 연습문제
알고리즘의 이해를 묻는 간단한 문제에서부터 본문의 내용을 확장한 심도 있는 수준까지 다양한 문제들을 제공합니다. 어려운 연습문제에는 별표(*)로 난이도를 표시하였습니다.
CHAPTER 01 알고리즘 개요
1.1 알고리즘이란?
1.2 문제 해결 과정
1.3 중요한 문제의 유형들
1.4 기본적인 자료구조와 파이썬
연습문제
CHAPTER 02 알고리즘 효율성 분석
2.1 효율성 분석의 기초
2.2 점근적 성능 분석 방법
2.3 복잡도 분석 예: 반복 알고리즘
2.4 복잡도 분석 예: 순환 알고리즘
연습문제
CHAPTER 03 억지 기법과 완전 탐색
3.1 선택 정렬
3.2 순차 탐색
3.3 문자열 매칭
3.4 최근접 쌍의 거리
3.5 완전 탐색(Exhaustive search)
3.6 그래프 탐색
연습문제
CHAPTER 04 축소 정복 기법
4.1 삽입 정렬(insertion sort)
4.2 위상 정렬
4.3 이진 탐색
4.4 거듭제곱 문제
4.5 선택 문제: k번째 작은 수 찾기
4.6 축소 정복 기법의 추가적인 예
연습문제
CHAPTER 05 분할 정복 기법
5.1 순환 관계식과 마스터 정리
5.2 병합 정렬
5.3 퀵 정렬
5.4 이진트리 관련 문제
5.5 최근접 쌍의 거리 문제(심화)
5.6 행렬 곱셈(심화)
5.7 피보나치수열과 분할 정복의 주의점
연습문제
CHAPTER 06 공간으로 시간벌기
6.1 기수 정렬
6.2 카운팅 정렬
6.3 ...문자열 매칭
6.4 해싱(Hashing)
연습문제
CHAPTER 07 동적 계획법
7.1 피보나치수열과 동적 계획법
7.2 이항계수 구하기
7.3 배낭 채우기 문제: 0-1 Knapsack
7.4 최장 공통 부분순서 문제
7.5 그래프의 인접 행렬 표현과 최단 경로 문제
7.6 모든 정점간의 최단 경로 길이
7.7 편집 거리
연습문제
CHAPTER 08 탐욕적 기법
8.1 거스름돈 동전 최소화
8.2 분할 가능한 배낭 채우기
8.3 최소비용 신장트리: Prim 알고리즘
8.4 최소비용 신장트리: Kruskal 알고리즘
8.5 Dijkstra의 최단경로 알고리즘
8.6 허프만 코드
연습문제
CHAPTER 09 백트래킹과 분기 한정 기법
9.1 백트래킹을 이용한 간단한 문제의 해결
9.2 미로탐색
9.3 N-Queen
9.4 그래프 색칠
9.5 0-1 배낭 채우기와 분기 한정
9.6 일 배정 문제와 최적우선 분기 한정(심화)
연습문제
CHAPTER 10 NP-완전과 근사 알고리즘
10.1 문제의 분류
10.2 NP-완전 이론
10.3 NP-완전 문제들과 근사 알고리즘
10.4 통 채우기 문제의 근사 알고리즘
10.5 정점 커버 문제의 근사 알고리즘
10.6 TSP 문제의 근사 알고리즘(심화)
연습문제
최영규 [저]
1989년 경북대학교 전자공학과 공학사 1991년 한국과학기술원 전기및전자공학과 공학석사 1995년 한국과학기술원 전기및전자공학과 공학박사 1995~1999년 LG산전연구소 선임연구원 1999년~현재 한국기술교육대학교 컴퓨터공학부 교수 2005, 2012년 미국 조지 워싱턴대, UTSA 방문 교수
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