[Swift] Data Structure - Linked List

SWIFT
Data Structure -
Linked List
Bill Kim(김정훈) | ibillkim@gmail.com

목차
•Linked List
•Concept
•Features
•Implementation
•References

Linked List
링크드 리스트(Linked List)는 순차적으로 모인 데이터의 모음으로
서 다음 차례의 노드 주소를 가지고 있는 형태를 가집니다.
가지고 있는 노드의 주소 형태에 따라서 아래의 두 가지 유형을 나
타낼 수 있습니다.
Singly Linked List :
다음 노드(Next Node)의 주소만 가지는 리스트
Double Linked List :
다음 노드 및 이전 노드(Previous Node)의 주소를 가지는 리스트
Linked List를 사용하기 위해서는 시작과 끝의 주소를 알아야 하는
데 이를 head와 tail이라 부릅니다.

Concept
Linked List의 기본 동작 흐름은 아래와 같습니다.

Features
Linked List의 특징을 살펴보면 아래와 같습니다.
- 데이터를 순차적으로 동적 저장합니다.
- 데이터 중복 저장을 허용합니다.
- 총 길이의 제한이 없습니다.
- 특정 노드의 주소를 모르면 직접 접근이 불가합니다.

Implementation
Swift를 활용하여 Linked List 를 구현해보겠습니다.
우선 필요한 메소드는 아래와 같습니다.
- init : 리스트를 초기화하는 함수
- insert : 데이터 입력(마지막 혹은 특정 노드 위치)
- remove : 특정 노드 삭제
- removeLast : 마지막 데이터 삭제
- removeAll : 모든 데이터 삭제
- count : 현재 리스트의 크기를 반환
- isEmpty : 현재 리스트의 크기가 비어있는지 체크

Implementation
가장 데이터의 기본이 되는 Node 클래스 입니다.
해당 Node 클래스는 모든 데이터 형식을 받을 수 있도록
Generic 형태로 구현이 되어 있습니다.
class LinkedListNode<T> {
var value: T
var next: LinkedListNode?
weak var previous: LinkedListNode?
public init(value: T) {
self.value = value
}
}

Implementation
class LinkedList<T> {
typealias Node = LinkedListNode<T>
private var head: Node?
private var tail: Node?
public init() {
head = nil
tail = nil
}
public var isEmpty: Bool {
return head == nil
}
public var first: Node? {
return head
}
public var last: Node? {
return tail
}
....

Implementation
public func node(at index: Int) -> Node? {
if index >= 0 {
var node = head
var i = index
while node != nil {
if i == 0 { return node }
i -= 1
node = node!.next
}
}
return nil
}
public func insert(_ value: T) {
let newNode = Node(value: value)
if let tailNode = tail {
newNode.previous = tailNode
tailNode.next = newNode
} else {
head = newNode
}
tail = newNode
}
....

Implementation
public func insert(_ node: Node, at index: Int) {
if index == 0,
tail == nil {
head = node
tail = node
} else {
guard let nodeAtIndex = self.node(at: index) else {
print("Index out of bounds.")
return
}
if nodeAtIndex.previous == nil {
head = node
}
node.previous = nodeAtIndex.previous
nodeAtIndex.previous?.next = node
node.next = nodeAtIndex
nodeAtIndex.previous = node
}
}
....

Implementation
public func removeAll() {
head = nil
tail = nil
}
public func removeLast() -> T {
return remove(node: last!)
}
public func remove(node: Node) -> T {
let prev = node.previous
let next = node.next
if let prev = prev {
prev.next = next
} else {
head = next
}
next?.previous = prev
node.previous = nil
node.next = nil
return node.value
}
....

Implementation
public func count() -> Int {
guard var node = head else {
return 0
}
var count = 1
while let next = node.next {
node = next
count += 1
}
return count
}
....

Implementation
public var toString : String {
var s = "["
var node = head
while node != nil {
s += "(node!.value)"
node = node!.next
if node != nil { s += ", " }
}
return s + "]"
}
struct LinkedListIterator : IteratorProtocol {
let linkedList: LinkedList
var current: Node?
init(_ linkedList: LinkedList) {
self.linkedList = linkedList
self.current = linkedList.head
}
mutating func next() -> Node? {
guard let thisCurrent = current else { return nil }
current = thisCurrent.next
return thisCurrent
}
}
}

Implementation
extension LinkedList : Sequence {
func makeIterator() -> LinkedListIterator {
return LinkedListIterator(self)
}
}
// 사용 예시
let list:LinkedList<Int> = LinkedList<Int>()
list.insert(1)
list.insert(2)
list.insert(3)
list.insert(4)
list.insert(5)
// 현재 리스트 카운트 : 5
print(list.count())
for node in list {
print(node.value)
// 1
// 2
// 3
// 4
// 5
}

References
[1] 스위프트 : 연결리스트 (1 / 3) : #LinkedList :
#DataStructrue : #자료구조: #swift : https://the-brain-of-
sic2.tistory.com/14
[2] 스위프트 : 연결리스트 (2 / 3) : #LinkedList : #값 추가하기,
push, append : #값 삽입하기,insert: #swift : https://the-
brain-of-sic2.tistory.com/15
[3] [Swift 자료구조 ch08] Linked List : https://
kor45cw.tistory.com/244
[4] Swift로 자료구조, 알고리즘 공부하기 (4) - Linked List :
https://kor45cw.tistory.com/4
[5] Data Structure) 링크드 리스트(Linked List) in Swift :
https://atelier-chez-moi.tistory.com/90

References
[6] Data Structure (자료구조) : https://opentutorials.org/module/
1335
[7] Linked List : https://woongsios.tistory.com/49
[8] Data Structure 데이터 구조 : https://m.blog.naver.com/
PostView.nhn?
blogId=jdub7138&logNo=220957839382&proxyReferer=https:
%2F%2Fwww.google.com%2F
[9] C <18>. 연결리스트 (Linked list) – 자료구조(1) : https://
blog.yagom.net/249/
[10] [Data Structure] 자료구조 - 연결 리스트(Linked List) - 단순 연결
리스트(Singly / Linear Linked List) : https://palpit.tistory.com/
141

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