heapq 모듈이란?
파이썬에서 제공하는 heapq 모듈은 힙(heap) 자료구조를 구현할 수 있게 도와주는 모듈이다. 힙은 이진 트리(binary tree) 기반의 최소 힙(min heap) 자료구조로, 가장 낮은 값을 상위 노드로 올리는 특징을 가지고 있다. heapq 모듈은 이러한 힙 자료구조를 작성하고 활용하는 데 도움을 주며, 우선순위 큐(priority queue)와 같은 다양한 알고리즘에 응용될 수 있다.
heapq 모듈의 기능
heapq 모듈은 다양한 함수를 제공하여 힙 자료구조를 사용할 수 있도록 도와준다. 주요 함수는 다음과 같다.
1. heapq.heapify(iterable)
heapify 함수는 주어진 리스트를 힙 자료구조로 변환시켜준다. 주어진 리스트의 요소들을 힙 순서에 맞게 재배치하여, 가장 작은 값이 인덱스 0에 위치하도록 만든다.
2. heapq.heappush(heap, item)
heappush 함수는 주어진 힙에 값을 추가한다. 힙에 요소를 추가한 후, 해당 힙이 여전히 힙 속성을 만족시키도록 재정렬한다.
3. heapq.heappop(heap)
heappop 함수는 주어진 힙에서 가장 작은 값을 제거하고 반환한다. 힙의 가장 첫 번째 요소를 제거한 후, 힙의 구조를 유지하기 위해 재정렬한다.
heapq 모듈의 활용
heapq 모듈은 우선순위 큐, 다익스트라 알고리즘 등 다양한 알고리즘에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 리스트 형태로 구현된 우선순위 큐에 heapq 모듈의 함수를 활용하여 값을 추가하거나 제거할 수 있다. 이를 통해 가장 작은 값을 효율적으로 얻어낼 수 있다.
결론
heapq 모듈은 힙(heap) 자료구조를 구현하고 활용하는 데 사용되는 파이썬의 내장 모듈이다. 힙 자료구조를 활용하면 다양한 알고리즘에서 시간 복잡도를 개선할 수 있다. heapq 모듈의 다양한 함수들을 적절히 활용하여 효율적이고 간결한 코드를 작성할 수 있으며, 이를 활용하여 다양한 문제를 해결할 수 있다.