[알고리즘] 구현

* 본 포스팅은 나동빈 - 이코테 2021 강의 몰아보기 에서 학습한 내용을 포스팅합니다.

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출처

동빈나 이코테

 

 

 

■ 구현(Implementation)

머릿속에 있는 알고리즘을 소스코드로 바꾸는 과정

 

 

■ 알고리즘 대회에서 구현 유형의 문제란?

풀이를 떠올리는 것은 쉽지만 소스코드로 옮기기 어려운 문제를 지칭

    ● 알고리즘은 간단한데 코드가 지나칠 만큼 길어지는 문제

    ● 실수 연산을 다루고, 특정 소수점 자리까지 출력해야 하는 문제

    ● 문자열을 특정한 기준에 따라서 끊어 처리해야 하는 문제

    ● 적잘한 라이브러리를 찾아서 사용해야 하는 문제

 

 

■ 일반적으로 알고리즘 문제에서의 2차원 공간은 행렬(Matrix)의 의미로 사용

■ 시뮬레이션 및 완전 탐색 문제에서는 2차원 공간에서의 방향벡터가 자주 활용

 

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[문제] 상하좌우

여행가 A는 N x N 크기의 정사각형 공간에 있다. 이 공간은 1 x 1 크기의 정사각형으로 나누어져 있다.
가장 왼쪽 위 좌표는 (1, 1), 가장 오른쪽 아래 좌표는 (N, N)에 해당한다. 여행가 A는 상, 하, 좌, 우 방향으로 이동할 수 있으며, 시작 좌표는 항상(1, 1)이다. 
(계획서에는 하나의 줄에 띄어쓰기를 기준으로 하여 L, R, U, D 중 하나의 문자가 반복적으로 적혀있다.
L : 왼쪽으로 한 칸 이동
R : 오른쪽으로 한 칸 이동
U : 위로 한 칸 이동
D : 아래로 한 칸 이동)

 

 

■ 문제 해결 아이디어

명령에 따라 개체를 차례대로 이동시킨다는 점에서 시뮬레이션(Simulation) 유형으로도 분류되며 구현이 중요한 대표적 문제

 

 

■ 답안 예시(Python)

# N 입력 받기
n = int(input())
x, y = 1, 1
plans = input().split()

# L, R, U, D에 따른 이동 방향
dx = [0, 0, -1, 1]
dy = [-1, 1, 0, 0]
move_types = ['L', 'R', 'U', 'D']

# 이동 계획을 하나씩 확인하기
for plan in plans:
	# 이동 후 좌표 구하기
    for i in range(len(move_types)):
    	if plan == move_types[i]:
        	nx = x + dx[i]
            ny = y + dy[i]
    # 공간을 벗나는 경우 무시
    if nx < 1 or ny < 1 or nx > n or ny > n:
    	continue
    # 이동 수행
    x, y = nx, ny

print(x, y)

 

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[문제] 시각

정수 N이 입력되면 00시 00분 00초부터 N시 59분 59초까지의 모든 시각 중에서 3이 하나라도 포함되는 모든 경우의 수를 구하는 프로그램을 작성
(세어야 하는 시각 :  00시 00초 03초, 00시 13분 30초 / 세면 안 되는 시각 : 00시 02분 55초, 01시 27분 45초)

 

 

■ 문제 해결 아이디어

가능한 모든 시각의 경우를 하나씩 모두 세서 풀 수 있는 문제

하루는 86,400초이므로 컴퓨터는 1초에 2000만번 정도의 연산을 수행하기 때문에 컴퓨터 입장에서는 많은 경우의 수가 아니다.

(시각을 1씩 증가시키면서 3이 하나라도 포함되어 있는지를 확인)

▶ 이러한 유형은 완전 탐색(Brute Forcing) 문제 유형이라고 불린다(가능한 경우의 수를 모두 검사해보는 탐색 방법)

 

 

■ 답안 예시(Python)

# H 입력 받기
h = int(input())

count = 0
for i in range(h + 1):
	for j in range(60):
    	for k in range(60):
        	# 매 시각 안에 '3'이 포함되어 있다면 카운트 증가
            if '3' in str(i) + str(j) + str(k):
            	count += 1
                
print(count)

 

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[문제] 왕실의 나이트

체스판과 같은 8 x 8 좌표 평면이다. 나이트는 말을 타고 있기 때문에 L자 형태로만 이동할 수 있으면 체스판을 나갈 수 없다.
(나이트는 특정 위치에서 2가지 경우로 이동할 수 있다.
1. 수평으로 두칸 이동한 뒤 수직으로 한 칸 이동
2. 수직으로 두칸 이동한 뒤 수평으로 한 칸 이동)

 

 

■ 문제 해결 아이디어

요구사항대로 충실히 구현한다

나이트의 8가지 경로를 하나씩 확인하며 각 위치로 이동이 가능한지 확인

(리스트를 이용하여 8가지 방향에 대한 방향벡터를 정의)

 

 

■ 답안 예시(Python)

# 현재 나이트의 위치 입력받기
input_data = input()
row = int(input_data[1])
column = int(ord(input_data[0])) - int(ord('a')) + 1 
# 여기서 ord 함수란 : 하나의 문자를 인자로 받고 해당 문자에 해당하는 유니코드 정수를 반환

# 나이트가 이동할 수 있는 8가지 방향 정의
steps = [(-2, -1), (-1, -2), (1, -2), (2, -1), (2, 1), (1, 2), (-1, 2), (-2, 1)]

# 8가지 방향에 대하여 각 위치로 이동이 가능한지 확인
result = 0
for step in steps:
	# 이동하고자 하는 위치 확인
    next_row = row + step[0]
    next_column = column + step[1]
    # 해당 위치로 이동이 가능하다면 카운트 증가
    if next_row >= 1 and next_row <= 8 and next_column >= 1 and next_column <= 8:
    	result += 1
        
print(result)

 

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[문제] 문자열 재정렬

알파벳 대문자와 숫자(0~9)로만 구성된 문자열이 입력으로 주어진다. 이때 모든 알파벳을 오름차순으로 정렬하여 이어서 출력한 뒤에, 그 뒤에 모든 숫자를 더한 값을 이어서 출력
(K1KA5CB7 ▶ ABCKK13)

 

 

■ 문제 해결 아이디어

요구사항대로 충실히 구현한다

문자열이 입력되었을 때 문자를 하나씩 확인한다

    ● 숫자인 경우 따로 합계를 계산

    ● 알파벳일 경우 별도의 리스트에 저장

결과적으로 리스트에 저장된 알파벳을 정렬해 출력하고, 합계를 뒤에 붙여 출력한다.

 

 

■ 답안 예시(Python)

data = input()
result = []
value = 0

# 문자를 하나씩 확인하며
for x in data:
	# 알파벳인 경우 결과 리스트에 삽입
    if x.isalpha():
    	result.append(x)
    #숫자는 따로 더하기
    else:
    	value += int(x)

# 알파벳을 오름차순으로 정렬
result.sort()

# 숫자가 하나라도 존재하는 경우 가장 뒤에 삽입
if value != 0:
	result.append(str(value))

# 최종 결과 출력(리스트를 문자열로 변환하여 출력)
print(''.join(result))
# 여기서 join 함수란 : ''.join(리스트)를 하게되면 매개변수로 들어온 리시트를 문자열로 합쳐서 반환한다.