[C++] 자료구조의 기본 - swap

본 게시글은 '홍정모 연구소 Data Structure(Honglab.co.kr)' 강의 내용을 바탕으로 이해한 내용을 정리하였습니다.

 

 

 

 

 

 

1. Swap

 

Swap은 말그대로 교환을 의미한다. 우리가 양손에 바나나와 사과를 하나씩 들고 있었다고 생각해보자. 여기서 우리는 양손에 각 과일을 서로 다른 손으로 옮기고 싶다면 어떻게 해야할까?

 

책상 어딘가에 잠시 하나씩 옮겨두고 바꾸면 수월하지 않을까?

 

이 방법을 그대로 코드로 구현하면 swap 이 되는 것이다.

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	{
    	int a = 8;
        int b = 3;
        
        cout << a << " " << b << endl;
        
        // ????????
        
        cout << a << " " << b << endl;
        
 	}
    
    return 0;
}

 

이렇게 변수 a, b에 각 정수가 저장이 되어있다면, 각 저장된 수를 서로 바꾸고 싶을 때에는 어떻게 해야할지 생각해보자.

여기에도 잠시 올려둘 책상이 있으면 될 것이다. 그래서 우리는 임시로 잠시 넣어둘 변수를 만들면 우리가 원하는 결과값이 나올 것이다.

 

즉, a와 b를 출력했을 때 8과 3이 나왔다면 위 코드를 완성시켰을 때 a와 b는 3과 8이 나와야 할 것이다.

 

a = 8;
b = 3;

// 단순히 이렇게 값을 넣어주면 되는거 아닌가?

 

이 방법을 떠올렸다면 안타깝게도 정답이 아니다. 왜냐하면 단순히 변수에 8과 3을 넣어주는 것은 리터럴을 넣어준 것 뿐이다. 즉 값이 바뀐다면 이는 Swap이 일어날 수 없다.

 

우리는 한 상황에서만이 아닌 일반적인 여러 상황에서 똑같이 swap이 일어나도록 해야 한다. 패턴 인식, 코딩의 기본 아닌가(Computational Thinking 카테고리 게시글 참고)

 

그렇다면 비슷한 일련의 모든 상황에서 변수가 swap을 일어나도록 해보자.

 

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    {    
        int a = 8;
        int b = 3;

        cout << a << " " << b << endl;

        // 예시

        int temp = a;
        a = b;
        b = temp;

        cout << a << " " << b << endl;
    }
}

return 0;

 

위 코드처럼 temp 라는 임시 변수를 만들어 잠시 책상에 올려둘 공간을 하나 만들어 주었다. 이로써 우리는 이러한 비슷한 패턴의 상황에서 swap 하나로 변수에 저장된 값을 서로 바꿀 수 있다.

 

 

// 직접 swap 함수를 만드는 경우
void mySwap(int& a, int& b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

// algorithm 헤더를 사용하는 경우
#include <algorithm>
using namespace std;

int main() {
    int a = 5, b = 3;
    
    // STL의 swap 사용
    swap(a, b);  // 이렇게 바로 사용 가능하다
    
    
    
    return 0;
}

 

이처럼 #include <algorithm>을 사용하면 처음처럼 swap이라는 함수를 직접 만들지 않아도 기본적으로 탑재된 STL의 기능을 사용할 수 있다.

 

int temp = a;
a = b;
b = temp;

 

물론 그 swap 함수에는 위 코드가 내재되어 있다. 우리는 똑같은 것을 만들어 본 것. 원리를 잘 이해하자.