본문 바로가기
Algorithm/알고리즘

[휴학 중 코테 부수기] # 3. 구현(Implementation)

그리버 2023. 11. 4. 16:41
반응형

동빈나의 이코테 강의를 듣고 작성한 포스트입니다

 

구현이란 익히 쓰이듯이,

머릿 속에 있는 알고리즘을 소스코드로 바꾸는 과정이다.

모든 코테 문제가 구현이 필요한 셈이다.

 

그치만 흔히 알고리즘 대회에서는

풀이를 떠올리는 것은 쉽지만 소스코드로 옮기기 어려운 문제를 구현 문제라고 한다.

문법적인 지식이 필요한 경우가 많다.

 

교재에 따라 구현 유형을 부르는 방법이 다양하지만,

코테에서 시뮬레이션 유형, 구현 유형, 완전 탐색 유형은 서로 유사한 점이 많다.

 

구현 유형의 예시는 이렇다.

  1. 알고리즘은 간단한데 코드가 지나치게 길어지는 문제
  2. 실수 연산을 다루고, 특정 소수점 자리까지 출력해야 하는 문제
  3. 문자열을 특정한 기준에 따라서 끊어 처리해야 하는 문제
  4. 적절한 라이브러리를 찾아서 사용해야 하는 문제

일반적으로 알고리즘 문제에서의 2차원 공간은 행렬(Matrix)의 의미로 사용된다.

아래와 같은 코드로 행렬을 순회할 수 있다.

for i in range(5):
	for j in range(5):
    	print('(', i, ',', j, ')', end=' ')
        print()

시뮬레이션 및 완전 탐색 문제에서는 2차원 공간에서의 방향 벡터가 자주 활용된다.

아래와 같은 코드로 이동을 할 수 있다.

# 동, 북, 서, 남
dx = [0, -1, 0, 1]
dy = [1, 0, -1, 0]

# 현재 위치
x, y = 2, 2

for i in range(4):
	# 다음 위치
    nx = x + dx[i]
    ny = y + dy[i]
    print(nx, ny)

예시 문제 1: 상하좌우 - 시뮬레이션 문제

[문제 상황] 

여행가 A는 N x N 크기의 정사각형 공간 위에 서 있다.

이 공간은 1 x 1 크기의 정사각형으로 나누어져 있다.

가장 왼쪽 위 좌표는 (1,1)이며 가장 오른쪽 아래 좌표는 (N,N)에 해당한다. 

여행가 A는 상, 하, 좌, 우 방향으로 이동할 수 있고 시작 좌표는 항상 (1,1)이다.

여행가 A의 이동 계획서에는 하나의 줄에 띄어쓰기를 기준으로 하여 L, R, U, D 중 하나의 문자가 반복적으로 적혀 있다.

  • L: 왼쪽으로 한 칸 이동
  • R: 오른쪽으로 한 칸 이동
  • U: 위로 한 칸 이동
  • D: 아래로 한 칸 이동

이때 N x N 크기의 정사각형 공간을 벗어나는 움직임은 무시된다.

예를 들어 (1,1)에서 L 혹은 U를 만나면 무시된다.

[문제 조건]

난이도 ⭐️
풀이 시간 15분
시간 / 메모리 제한 2초 / 128MB

[입력 조건]

  • 첫째 줄에 공간의 크기를 나타내는 N이 주어진다. (1 <= N <= 100)
  • 둘째 줄에 여행가 A가 이동할 계획서 내용이 주어진다. (1 <= 이동 횟수 <= 100)

[출력 조건]

  • 첫째 줄에 여행가 A가 최종적으로 도착할 지점의 좌표(X, Y)를 공백을 기준으로 구분하여 출력한다.

- 입력 예시

5
R R R U D D

- 출력 예시

3 4

[문제 해결 아이디어]

  • 이 문제는 요구사항 대로 충실히 구현하면 되는 문제
  • 일련의 명령에 따라 개체를 차례로 이동시킨다는 점에서 시뮬레이션 유형으로도 분류됨

[답안 코드 1] - 나의 코드

딕셔너리를 사용하여 키 R, U, L, D에 해당하는 x, y 이동 값을 키 값으로 저장

계획서를 한 번 순회하며 이동시키고 현재 위치를 업데이트

import sys

N = int(sys.stdin.readline().rstrip())
move = sys.stdin.readline().split()

nx = 1
ny = 1

# R, U, L, D
dic = {
    'R': [0, 1],
    'U': [-1, 0],
    'L': [0, -1],
    'D': [1, 0]
}

for i in range(len(move)):
    dx = dic[move[i]][0]
    dy = dic[move[i]][1]
    if nx + dx < 1 or ny + dy < 1 or nx + dx > N or ny + dy > N:
        continue
    nx = nx + dic[move[i]][0]
    ny = ny + dic[move[i]][1]

print(nx, ny)

[답안 코드 2] - 동빈님 코드

for 반복문을 두 번 사용하여 이동시킴

n = int(input())
x, y = 1, 1
plans = input().split()

# L, R, U, D
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 벗어나는 경우 무시
    if nx < 1 or ny < 1 or nx > n or ny > n:
        continue
    # 이동 수행
    x, y = nx, ny

예시 문제 2: 시각

[문제 상황] 

정수 N이 입력되면

00시 00분 00초부터 N시 59분 59초까지의 모든 시각 중에서

3이 하나라도 포함되는 모든 경우의 수를 구하는 프로그램을 작성하시오.

예를 들어 1을 입력했을 때 다음은 세어야 하는 시각이다.

  • 00시 00분 03초
  • 00시 13분 30초

[문제 조건]

난이도 ⭐️
풀이 시간 15분
시간 / 메모리 제한 2초 / 128MB

[입력 조건]

  • 첫째 줄에 정수 N이 입력된다. (0 <= N <= 23)

[출력 조건]

  • 00시 00분 00초부터 N시 59분 59초까지의 모든 시각 중에서 3이 하나라도 포함되는 모든 경우의 수를 출력한다.

- 입력 예시

5

- 출력 예시

11475

[문제 해결 아이디어 1] - 나

3이 하나라도 포함되는 경우의 여집합을 구하는 것이 더욱 간단할 것이라고 생각했다.

아래의 공식이 성립하기에 전체 경우와 3이 하나도 포함되지 않는 경우를 구한다.

  • (전체 경우) - (3이 하나도 포함되지 않는 경우) = (3이 하나라도 포함되는 경우)
    • (전체 경우): (N+1) (시) * 60 (분) * 60 (초) = (N+1) * 60 * 60
    • (3이 하나도 포함되지 않는 경우): 
      • N < 3이라면, (0, •••, N+1) (시) * (0, 1, 2, 4, 5) * (0, 1, 2, 4, •••, 9) (분) * (0, 1, 2, 4, 5) * (0, 1, 2, 4, •••, 9) (초)  = (N+1) * 5 * 9 * 5 * 9
      • N >= 3이라면, (0, •••, N+1) (시) * (0, 1, 2, 4, 5) * (0, 1, 2, 4, •••, 9) (분) * (0, 1, 2, 4, 5) * (0, 1, 2, 4, •••, 9) (초)  = (N+1) * 5 * 9 * 5 * 9

[답안 코드 1] - 나의 코드

import sys

N = int(sys.stdin.readline().rstrip())

result = (N+1) * 60 * 60

if N < 3:
    result -= (N+1) * 45 * 45
else:
    result -= N * 45 * 45

print(result)

[문제 해결 아이디어 2] - 동빈님

  • 이 문제는 가능한 모든 시각의 경우를 하나씩 모두 세서 풀 수 있는 문제임
  • 하루는 24 * 60 * 60 = 86,400초이므로, 모든 경우는 86,400가지
  • 시간을 1씩 증가시키며 3이 하나라도 포함됐는지 확인함
    • 이러한 유형을 완전 탐색(Brute Forcing) 문제 유형이라고 함
    • 가능한 경우의 수를 모두 검사해보는 탐색 방법임

[답안 코드 2] - 동빈님 코드

h = int(input())

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

print(count)

예시 문제 3: 왕실의 나이트

[문제 상황] 

행복 왕국의 왕실 정원은 체스판과 같은 8 x 8 좌표 평면이다.

왕실 정원의 특정한 한 칸에 나이트가 서 있다.

  • 나이트는 매우 충성스러운 신하로 매일 무술을 연마한다.
  • 나이트는 말을 타고 있기 때문에 이동을 할 때는 L자 형태로만 이동할 수 있고 정원 밖으로는 못 나간다.

나이트는 특정 위치에서 다음과 같은 2가지 경우로 이동할 수 있다.

  1. 수평으로 두 칸 이동한 뒤에 수직으로 한 칸 이동하기
  2. 수직으로 두 칸 이동한 뒤에 수평으로 한 칸 이동하기

이처럼 나이트의 위치가 주어졌을 때,

나이트가 이동할 수 있는 경우의 수를 출력하는 프로그램을 작성하시오.

(왕실의 정원에서 행 위치는 1~8, 열 위치는 a~h로 표현한다.)

  • c2에 있을 때 이동할 수 있는 경우의 수는 6가지다.
  • 시뮬레이션, 완전 탐색, 구현 문제 유형이다. 

[문제 조건]

난이도 ⭐️
풀이 시간 20분
시간 / 메모리 제한 1초 / 128MB

[입력 조건]

  • 첫째 줄에 8 x 8 좌표 평면 상에서 현재 나이트가 위치한 곳의 좌표를 나타내는 두 문자로 구성된 문자열이 입력된다.
    • 입력 문자는 a1처럼 열과 행으로 이뤄진다.

[출력 조건]

  • 첫째 줄에 나이트가 이동할 수 있는 경우의 수를 출력하시오.

- 입력 예시

a1

- 출력 예시

2

[문제 해결 아이디어]

  • 나이트의 8가지 경로를 하나씩 확인하며 각 위치로 이동 가능한지 확인한다.
    • 리스트를 이용해 8가지 방향에 대한 방향 벡터를 정의한다.

이동시켰을 때 위치가 범위 내에 있을 경우 count를 한다.

[답안 코드 1] - 나

import sys

loca = sys.stdin.readline().rstrip()

nx = ord(loca[0])-ord('a')
ny = int(loca[1])-1

dx = [-2,-1, 1, 2, 2, 1, -1, -2]
dy = [-1, -2, -2, -1, 1, 2, 2, 1]
count = 0

for i in range(8):
    rx = nx+dx[i]
    ry = ny+dy[i]
    if (rx>=0 and rx<=7) and (ry>=0 and ry<=7):
        count += 1
    
print(count)

[답안 코드 1] - 동빈님

# 현재 나이트의 위치 입력받기
input_data = input()
row = int(input_data[1])
column = int(ord(input_data[0])) - int(ord('a')) + 1

# 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 대해 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)

예시 문제 4: 문자열 재정렬

[문제 상황] 

  • 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 출력한다.
    • 예를 들어 K1KA5CB7이라는 값이 들어오면 ABCKK13을 출력한다.

[문제 조건]

난이도 ⭐️
풀이 시간 20분
시간 / 메모리 제한 1초 / 128MB
기출 Facebook 인터뷰

[입력 조건]

  • 첫째 줄에 하나의 문자열 S가 주어진다. (1 <= S의 길이 <= 10,000)

[출력 조건]

  • 첫째 줄에 문제에서 요구하는 정답을 출력한다.

- 입력 예시 1

K1KA5CB7

- 출력 예시 1

ABCKK13

[문제 해결 아이디어] - 나

문자열을 순회하면서 각 요소가 정수인지 문자인지 판별한다.

요소가 숫자면 그 수끼리 더해주고 전체 문자열에서 없애줘야 한다.

그러기 위해 그 요소의 인덱스를 저장해둔다.

 

인덱스의 유효성을 보존하기 위해

뒤에서부터 pop을 하며 문자열에서 숫자를 제거해준다.

 

마지막으로 문자열을 정렬한 후 숫자의 총합을 이어붙인다.

 

[문제 해결 아이디어] - 동빈님

  • 문자열이 입력되었을 때 문자를 하나씩 확인한다.
    • 숫자인 경우 따로 합계를 계산한다.
    • 알파벳인 경우 별도의 리스트에 저장
  • 결과적으로 리스트에 저장된 알파벳을 정렬해 출력하고, 합계를 뒤에 붙여 출력하면 정답

[답안 코드 1] - 나

import sys

sum = 0
idx = [] # 문자열에서 정수인 것의 인덱스 저장
string = list(sys.stdin.readline().rstrip())

for i in range(len(string)):
    if str.isdigit(string[i]): # 문자열을 순회하며 정수이면
        sum += int(string[i])  # sum에 그 숫자를 더하고
        idx.append(i)          # 인덱스를 idx에 저장

for i in idx[::-1]:
    string.pop(i)   # 정수인 수를 뒤에서부터 Pop해서 제거

print(''.join(sorted(string))+str(sum)) # 숫자를 제외하고 정렬한 문자열에 총합 이어붙인다.

[답안 코드 2] - 동빈님

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

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(''.joint(result))
반응형

'Algorithm > 알고리즘' 카테고리의 다른 글

[BOJ](Python) 백준 1620번: 나는야 포켓몬 마스터 이다솜  (0) 2023.11.07
[휴학 중 코테 부수기] # 4. 그래프 탐색 알고리즘: DFS/BFS  (2) 2023.11.06
[휴학 중 코테 부수기] # 2. 그리디 알고리즘  (6) 2023.10.23
[BOJ](Python) 백준 2075번 N번째 큰 수  (0) 2023.09.26
[알고리즘](Python) 그래프 개념과 파이썬 코드 구현  (3) 2023.09.19

'Algorithm/알고리즘' Related Articles

티스토리툴바