자료구조의 기초, Node란 정확히 무엇인가

 

 프로그래밍에서 자료구조는 데이터를 효율적으로 저장하고 처리하기 위한 핵심 요소이며, 이 구조의 가장 기본이 되는 단위가 바로 노드(Node)입니다. 노드는 연결리스트, 트리, 그래프 등 다양한 자료구조의 기반이 되는 개념으로, 구조와 역할을 정확히 이해하는 것이 중요합니다. 이 글에서는 노드의 정의, 동작 방식, 그리고 자료구조 속 다양한 활용 예시를 통해 기초부터 탄탄히 정리해 드립니다.

노드(Node)란 무엇인가?

데이터와 포인터의 조합으로 만들어진 단위 구조

노드(Node)는 컴퓨터 과학에서 하나의 데이터 단위로 정의되며, 주로 두 가지 요소로 구성됩니다.

1. 데이터 필드(Data): 실제 데이터를 저장하는 공간
2. 포인터 필드(Pointer / Link): 다음 노드 또는 관련 노드를 가리키는 참조값

이 구조는 아래처럼 표현할 수 있습니다.

[Data | Pointer]

 

 노드는 배열처럼 연속된 메모리 공간에 존재하지 않아도 되고, 링크로 연결되기 때문에 유연한 자료 구조 구성이 가능합니다.

 

대표적인 노드 기반 자료구조:

• 연결리스트(Linked List)
• 트리(Tree)
• 그래프(Graph)

 노드는 각 구조에서 다르게 동작하지만, 연결성과 계층성을 표현하기 위한 기본 단위라는 공통점을 가지고 있습니다.

자료구조별 노드의 형태와 역할

연결리스트, 트리, 그래프에서의 노드 차이

1. 연결리스트(Linked List)

 연결리스트에서 노드는 단일 또는 이중 포인터를 가지고, 다음 노드(또는 이전 노드)를 참조합니다.

class Node {
    int data;
    Node next;
}

 

특징:

• 메모리를 동적으로 사용
• 삽입/삭제가 빠름
• 순차 접근만 가능

2. 트리(Tree)

 트리 구조에서는 각 노드가 자식 노드를 여러 개 가질 수 있으며, 일반적으로 왼쪽/오른쪽 자식을 가지는 이진트리(Binary Tree)가 기본입니다.

class TreeNode {
    int data;
    TreeNode left;
    TreeNode right;
}

 

특징:

• 계층적 구조 표현
• 탐색, 정렬, 분류에 유리
• DFS/BFS 같은 알고리즘 적용 가능

3. 그래프(Graph)

 그래프에서의 노드는 ‘정점(Vertex)’으로 불리며, 여러 노드와 양방향 또는 단방향으로 연결될 수 있습니다.

class GraphNode {
    int data;
    List<GraphNode> neighbors;
}

 

특징:

• 복잡한 관계 표현 가능
• 소셜네트워크, 지도, 경로탐색에 활용

노드 이해가 중요한 이유와 활용 팁

 초보 개발자일수록 노드의 구조와 흐름을 시각화해야 한다

노드를 이해해야 하는 이유:

• 연결 방식에 따라 자료구조 성능이 달라짐
• 동적 메모리 활용 시 필수적인 개념
• 다양한 알고리즘의 기반이 됨
• 추상적 개념을 실제 코드로 구현하는 연결고리

실전 활용 팁:

• 다이어그램을 그려보며 구조화 연습하기
• 단일 연결리스트를 직접 구현해 보기
• DFS, BFS 등 알고리즘과 함께 노드 구조 이해하기
• 트리 노드 탐색을 재귀(recursion)로 구현하며 흐름 파악하기

 노드는 단순한 구조이지만, 모든 복잡한 자료구조의 시작점이라는 점에서 개발자로서 꼭 깊이 있게 이해하고 있어야 하는 핵심 요소입니다.

 

 

 

 Node는 단순히 데이터를 저장하는 단위를 넘어, 자료구조 전반에 걸쳐 연결과 흐름을 담당하는 핵심 구성 요소입니다. 연결리스트, 트리, 그래프 등 다양한 구조에서 각각의 방식으로 쓰이며, 이들의 차이와 구조적 특징을 이해하는 것이 효율적인 코딩과 알고리즘 구현의 첫걸음이 됩니다.

 

 지금 여러분이 자료구조를 학습하고 있다면, 노드를 중심으로 구조를 시각화하고 코드로 구현해 보는 연습을 시작해 보세요.