Clojure는 함수형 프로그래밍 언어로서 자료구조에 특히 강점을 가지고 있습니다. 이번 블로그 포스트에서는 Clojure에서 멀티맵(multimap)을 사용하는 방법과 멀티맵을 활용한 알고리즘 설계에 대해 알아보겠습니다.

멀티맵이란?

멀티맵은 하나의 key에 여러 개의 value를 매핑할 수 있는 자료구조입니다. Clojure에서는 clojure.core 라이브러리에서 제공하는 multi-map 함수를 사용하여 멀티맵을 생성할 수 있습니다.

(require '[clojure.set :refer [multi-map]])

(def my-multimap (multi-map :key1 #{:value1 :value2} :key2 #{:value3 :value4}))

위 코드에서 my-multimap은 :key1과 :key2라는 두 개의 키에 여러 개의 값들을 매핑한 멀티맵입니다.

멀티맵 활용하기

멀티맵은 하나의 키에 여러 개의 값이 매핑되는 경우에 유용하게 활용될 수 있습니다. 예를 들어, 그래프 알고리즘에서 각 노드에 연결된 여러 개의 이웃 노드를 효과적으로 표현하고 다룰 때 멀티맵을 사용할 수 있습니다.

(def graph (multi-map :node1 #{:node2 :node3} :node2 #{:node1 :node3} :node3 #{:node1 :node2}))

위 코드에서 graph는 각 노드에 연결된 이웃 노드들을 나타내는 멀티맵으로, 각 노드를 키로 하고 연결된 이웃 노드들의 집합을 값으로 가지고 있습니다.

알고리즘 설계에 활용하기

멀티맵은 그래프 탐색 알고리즘 등 여러 종류의 알고리즘에서 효율적으로 활용될 수 있습니다. 예를 들어, 너비 우선 탐색(BFS) 알고리즘을 구현할 때 각 노드에 연결된 이웃 노드들을 멀티맵으로 표현하고 BFS 알고리즘을 적용할 수 있습니다.

(defn bfs [graph start]
  (loop [queue [start]
         visited #{}
         result []]
    (if (empty? queue)
      result
      (let [node (first queue)
            neighbors (graph node)
            new-neighbors (difference neighbors visited)
            new-queue (concat (rest queue) new-neighbors)
            new-visited (conj visited node)]
        (recur new-queue new-visited (conj result node))))))

위 코드는 멀티맵 그래프와 너비 우선 탐색 알고리즘을 활용하여 시작 노드부터 연결된 모든 노드를 방문하는 함수인 bfs를 구현한 예제입니다.

Clojure에서 멀티맵을 사용하여 알고리즘을 설계하고 구현하는 방법에 대해 알아보았습니다. 멀티맵은 Clojure의 강력한 자료구조 중 하나로, 다양한 알고리즘을 효율적으로 다루는 데 유용하게 활용될 수 있습니다.

참고 자료

• Clojure Documentation