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[컴퓨터과학개론] 컴퓨터 네트워크

컴퓨터 네트워크의 개요 데이터 통신을 위해 개발된 컴퓨터 네트워크는 계속적인 발전을 통해 서비스의 공유 및 컴퓨팅 자원의 공유를 위한 가장 효율적인 도구가 되었음 컴퓨터 네트워크는 기본적으로 사람, 컴퓨터, 기타 장비들 간의 정보 교류를 위한 통신망임 컴퓨터 네트워크는 1980년대부터 개인 통신을 중심으로 성장하여 1990년대와 2000년대를 거치면서 급격하게 팽창하여 현재에 이르고 있음 무선 통신인 와이파이와 스마트폰 통신 서비스의 중심이 되는 이동 인터넷의 급격한 보급으로 집이나 직장에서 뿐만 아니라 상시로 통신 서비스에 접속되어 있는 상황에 이르게 됨 컴퓨터 네트워크의 발전 역사 1940년대 중반부터 시작된 컴퓨터 네트워크는 1990년대부터 시작된 다양한 형태의 인터넷 서비스를 통해 일반인에게도 가..

CS 2023.12.05

[컴퓨터과학개론] 데이터베이스

데이터 처리 데이터 관찰이나 측정을 통해 현실 세계에서 단순히 수집된 사실/ 값 적절한 처리를 거쳐야만 정보로서 가치를 가짐 정보처리 시스템 데이터를 수집, 조직, 저장하고 정보를 생성, 분배하는 시스템 데이터베이스: 실세계의 방대한 데이터를 효과적으로 저장/운영하기 위한 기술 파일 처리 시스템 파일 단위의 데이터 저장 및 처리 시스템 정보 표현에서 1차원적인 저장 시스템 각 응용 프로그램이 특정한 응용을 위해 필요한 파일을 독립적으로 소유하고 관리 데이터 종속성(data dependency): 응용 프로그램과 데이터 사이의 1:1 상호 의존 관계 → 파일 구성 요소, 접근 방식 등이 변경되면 해당 응용 프로그램도 함께 변경 데이터 중복성(data redundancy): 한 시스템에 동일 데이터가 여러 ..

CS 2023.12.04

[컴퓨터과학개론] 프로그래밍 언어

프로그래밍 언어의 개요 사람의 의도를 컴퓨터에게 전달하여 컴퓨터에게 작업을 수행시키기 위해 만들어짐 사람의 의도를 추상화하여 압축된 언어로 컴퓨터에게 전달되어야 함 의미적으로 애매모호함이 없고 어떤 경우에도 동일한 의미로 해석되어야 함 구문론적 측면에서 명확하게 정의되어야 하며, 의미론적 측면에서 언제나 동일하게 해석되어야 함 논리적으로 설계되어 컴퓨터가 처리할 수 있는 이진코드로의 변환이 명확하고 정확하게 되어야 함 기계어 0과 1의 이진수로 구성되는 언어로 컴퓨터 하드웨어를 직접적으로 제어하기 위한 전기 신호의 표현 형태로 전달될 수 있는 수준의 언어 0과 1로 이루어지기 때문에 사람이 의미를 이해하기 어렵고, 프로그램 작성이 어려움 하드웨어나 컴퓨터 구조에 따라 기계어의 구성과 명령어(0과 1의 나..

CS 2023.12.04

[자료구조] 선택 트리, 숲, 이진 트리 개수

선택 트리 합병 정렬 차례로 정렬된 k개의 데이터 목록을 순서를 유지하는 하나의 데이터 리스트로 만드는 과정 일반적으로 데이터 목록이 k개인 경우, k-1번 비교를 통해 데이터 목록에서 가장 작은 값이나 가장 큰 값을 결정할 수 있음 선택 트리를 이용하여 비교 횟수를 줄일 수 있음 승자 트리 각 노드가 두 자식 노드의 작은 값을 갖는 완전 이진 트리 작은 값이 승자가 되어 올라가는 토너먼트 경기와 유사 트리의 각 노드는 두 자식 노드 값의 승자를 자신의 값으로 함 결과적으로 루트의 값이 트리에서 가장 작은 값이 됨 첫번째 단계에서의 비교 횟수를 줄이지는 못했지만, 두번째 비교단계부터는 비교 횟수가 감소됨 재구성 과정에서 빈 리스트가 생기면 큰 값(∞)을 넣어줌 패자 트리 각 노드가 두 자식 노드 중에서 ..

[자료구조] 힙

우선순위 큐 큐: 먼저 들어간 데이터가 먼저 삭제되는 자료구조 우선순위 큐: 대기 리스트에서 우선순위 높은 사람이 먼저 서비스를 받는 구조 데이터 삭제(Delete_q())와 삽입(Add_q(3)): Delete_q()에 의해 큐의 front에 있던 ‘1’이 삭제되면서, 나머지 데이터 중에서 가장 작은 값인 ‘2’가 다음 삭제 위치 즉, front가 가리키는 위치로 이동됨 우선순위 큐의 작동 방식 삭제 명령이 실행되면 저장된 데이터 중에서 가장 작은 값(가장 큰 값)이 삭제된다. 나머지 데이터들은 어떤 순서로 저장되든 문제가 되지 않는다. 힙 추상 자료형 힙 피라미드 모양으로 쌓아 올린 더미 무엇인가를 쌓아놓은 더미이고 항상 가장 위에 있는 것을 우선 꺼내는 구조 부모-자식 노드 사이에서(부분적으로) 정..

[컴퓨터과학개론] 컴퓨터 구조

불 대수와 논리 게이트 시스템 버스 중앙처리장치, 기억장치, 입출력장치 간의 물리적 연결 및 데이터 교환의 통로 주소 버스 CPU가 기억장치나 입출력장치의 주소 정보를 전송하는 신호선의 집합 버스의 폭이 시스템의 메모리 용량을 결정 → n개의 신호선으로는 2^n개의 주소 지정 가능 단방향 버스 데이터 버스 CPU와 기억장치/입출력장치 사이에 데이터 전송을 위한 신호선 집합 버스의 폭이 한 번에 전송할 수 있는 비트의 수를 의미 → 워드 양방향 버스 제어 버스 CPU가 각종 장치의 동작을 제어하기 위한 다양한 신호들의 통로 버스의 폭(=제어신호의 수)은 CPU나 시스템의 구성에 따라 달라짐 불 대수 이진 변수의 논리 연산을 다루는 대수 영국의 수학자 George Boole 논리적 문제를 해결하기 위한 수학..

CS 2023.12.03

[프로그래밍 언어론] 복합타입

배열 동질형 데이터의 모음으로 구성된 타입 원소: 각 데이터 배열의 크기: 배열이 갖는 원소의 개수 각 원소는 첨자(첫 원소와의 상대적 위치)로 구별 연산 집합: 배열 전체를 다루는 연산 데이터 집합 원소의 타입에 해당하는 데이터 집합이 배열의 크기만큼 모인 집합 원소의 타입과 배열의 크기에 따라 다양한 타입 존재 원소의 타입: 단순타입, 복합타입 모두 가능 배열의 크기: 양의 정수 범위 * 차원 차원: 배열에 사용되는 첨자의 개수 → 1차원, 2차원, 3차원, … 배열 배열의 구현 저장공간 확보 정적 변수 스택 동적 변수: 배열의 크기는 정적/동적 힙 동적 변수 첨자를 통한 원소의 주소 계산 크기 N인 1차원 배열 A: 주소(A[i]) = 주소(A[0]) + i * 원소크기 크기 M*N인 2차원 배열 ..

CS 2023.12.01

[프로그래밍 언어론] 타입

타입의 개요 타입(type) = 데이터 집합 + 연산 집합 데이터 집합: 처리 대상인 데이터의 집합. 도메인(domain) 연산 집합: 해당 데이터에 적용 가능한 연산의 집합 타입 안전성(type safety) 프로그램 내 모든 연산, 함수에 대해 다음 성질이 만족 → 함수 f의 타입이 f(x): A → B 라면 모든 a ∈ A에 대해 f(a) ∈ B여야 함 타입 안전하면 타입 오류가 발생하지 않음 강타입(strongly typed) 언어: 타입 오류를 모두 검출하는 언어(Haskell, ML, Java) 약타입(weakly typed) 언어: 일부 타입 오류를 허용하는 언어(C) 무타입(typeless) 언어: 타입 선언문도 없고 어떤 대상의 타입이 계속 변경될 수 있는 언어(Python) 타입의 분류..

CS 2023.12.01

[프로그래밍 언어론] 변수의 영역

영역의 개요 변수의 영역(scope) 프로그램에서 변수를 사용할 수 있는 범위 변수에 값을 대입하거나 변수의 값을 읽어올 수 있는 부분 영역의 시작: 변수 선언 영역과 수명 변수의 영역과 변수의 수명은 다를 수 있음 영역의 시작: 변수 선언 수명의 시작: 변수 선언(동적 바인딩) 또는 프로그램 수행 시작(정적 바인딩) 영역의 단위 블록(block) 영역을 구분해 주는 단위 블록 안에서 변수를 선언할 수 있음 선언된 변수의 영역은 블록이 끝나는 곳까지임 블록은 언어별로 차이가 있음 Algol 60: 복합문(begin~end) C, C++, Java: 복합문({~}), 함수, 클래스 Pascal: 주프로그램, 서브프로그램 블록과 변수 지역변수: 블록 안에서 선언된 변수 비지역변수: 블록 밖에서 선언되었으나 ..

CS 2023.12.01

[프로그래밍 언어론] 변수와 바인딩

변수의 개요 변수(variable) 데이터를 저장하거나 나중에 사용할 수 있도록 메모리를 추상화한 것 변수의 속성 변수명: 변수의 이름. 식별자 타입: 변수에 저장할 수 있는 데이터 집합의 종류 주소: 변수가 사용하는 메모리의 위치 값: 변수에 저장된 데이터. 수행시간동안 바뀔 수 있음 배런(D. W. Barron)의 표기법 하나의 변수를 표현하는 방법 바인딩(binding) 언어 구성 요소의 속성이 구체적으로 결정되는 것 바인딩 시각 구성 요소의 속성이 구체적으로 결정되는 것 언어의 구성 요소 혹은 속성에 따라 바인딩 시간은 다를 수 있음 언어의 정의 시점: 연산자의 의미, 수의 의미 등 언어의 구현 시점: 타입(int 등)의 자릿수, 수의 표기법 등 컴파일 시점: 변수의 타입 등 링크 시점: 라이브러..

CS 2023.12.01