알고리즘 (그리디 / 구현)

📂 그리디

📌 정의

현재 상황에서 기준에 따라 가장 좋은 것만을 선택하는 알고리즘
(기준은 대체로 정렬 알고리즘을 사용해 만족)

📝 예제 1. 거스름돈

문제

카운터에는 거스름돈으로 사용할 500원, 100원, 50원, 10원짜리 동전이 무한히 존재한다고 가정한다. 손님에게 거슬러 줘야 할 돈이 N원일 때 거슬러 줘야 할 동전의 최소 개수를 구하라. 단, 거슬러 줘야 할 돈 N은 항상 10의 배수이다.

코드

n = 1260
count = 0

coin_types = [500, 100, 50, 10]

for coin in coin_types:
    count += n // coin
    n %= coin

print(count)

해설

1. '가장 큰 화폐 단위부터' 돈을 거슬러 주는 것 
2. 가지고 있는 동전들의 큰 단위가 작은 단위의 배수가 되므로 해결 가능
3. 시간 복잡도 O(N)

📝 예제 2. 큰 수의 법칙

문제

큰 수의 법칙은 다양한 수로 이루어진 배열이 있을 때 주어진 수들을 M번 더하여 가장 큰 수를 만드는 법칙이다. 
단, 배열의 특정한 인덱스(번호)에 해당하는 수가 연속해서 K번을 초과하여 더해질 수 없는 것이 이 법칙의 특징이다. 

예를 들어 순서대로 2, 4, 5, 4, 6으로 이루어진 배열이 있을 때 M이 8이고, K가 3이라고 가정하자. 
이 경우 특정한 인덱스의 수가 연속해서 3번 까지만 더해질 수 있으므로 큰 수의 법칙에 따른 결과는 6 + 6 + 6 + 5 + 6 + 6 + 6 + 5 = 46이 된다.

단, 서로 다른 인덱스에 해당하는 수가 같은 경우에도 서로 다른 것으로 간주한다. 
예를 들어 순서대로 3, 4, 3, 4, 3으로 이루어진 배열이 있을 때 M이 7이고, K가 2라고 가정하자. 
이 경우 두 번째 원소에 해당하는 4와 네 번째 원소에 해당하는 4를 번갈아 두 번씩 더하는 것이 가능하다. 
결과적으로 4 + 4 + 4 + 4 + 4 + 4 + 4 = 28이 도출된다.

배열의 크기 N, 숫자가 더해지는 횟수 M, 그리고 K가 주어질 때 큰 수의 법칙에 따른 결과를 출력하시오 

코드

N, M, K = map(int, input().split()) # N = 배열 크기, M = 숫자가 더해지는 횟수, K = 최대 연속 횟수
data = list(map(int, input().split()))

data.sort()
first = data[-1]
second = data[-2]

result = 0

# (1)
while True:
    for i in range(K):
        if M == 0:
            break
        result += first
        M -= 1

    if M == 0:
        break

    result += second
    M -= 1

    print(result)

# (2)
count = int(M / (K+1)) * K 
count += M * (K+1) # M / (K+1) = 정수가 아닐 경우 나머지 

result += count * first
result += (M - count) * second

print(result)

해설

(1) 순서대로 ex) 6+6+6+5 + 6+6+6+5 = 46
  ➡ 가장 큰 수를 K번 더하고 두 번째로 큰 수를 한 번 더하는 연산

(2) 모아서 ex) 6(count)*6(first) + 2(M-count)*5(second)
  ➡ int(M / (K+1)) * K + M % (K+1) 식으로 
   가장 큰 수가 더해지는 횟수 * 가장 큰 수 + 두번째로 큰 수가 더해지는 횟수 * 두번째로 큰 수 

📝 예제 3. 숫자 카드 게임

문제

숫자 카드 게임은 여러 개의 카드 중에서 가장 높은 숫자가 쓰인 카드 한 장을 뽑는 게임이다.

1. 숫자가 쓰인 카드들이 N X M 형태로 놓여 있다. 이때 N은 행의 개수를 의미하며, M은 열의 개수를 의미한다.
2. 먼저 뽑고자 하는 카드가 포함되어 있는 행을 선택한다.
3. 그다음 선택된 행에 포함된 카드들 중 가장 숫자가 낮은 카드를 뽑아야 한다,
4. 따라서 처음에 카드를 골라낼 행을 선택할 때, 이후에 해당 행에서 가장 숫자가 낮은 카드를 뽑을 것을 고려하여 최종적으로 가장 높은 숫자의 카드를 뽑을 수 있도록 전략을 세워야 한다.

코드

N, M = map(int, input().split())
result = 0

for i in range(N):
    arr = list(map(int, input().split()))
    min_value = min(arr)
    result = max(result, min_value)
    
print(result)

해설

각 행마다 가장 작은 수를 찾은 뒤에 그 수 중에서 가장 큰 수 찾기
 ➡ min() : 각 행에서 가장 작은 수 찾기
 ➡ max() : 그 중 가장 큰 수 찾기 

📝 예제 4. 1이 될 때까지

문제

어떠한 수 N이 1이 될 때까지 다음의 두 과정 중 하난를 반복적으로 선택하여 수행하려고 한다. 
단, 두 번째 연산은 N이 K로 나누어떨어질 때만 선택할 수 있다. 

1. N에서 1을 뺀다.
2. N을 K로 나눈다.

예를 들어 N이 17, K가 4라고 가정하자. 
이때 1번의 과정을 한 번 수행하면 N은 16이 된다. 
이후에 2번의 과정을 두 번 수행하면 N은 1이 된다. 

N과 K가 주어질 때 N이 1이 될 때까지 1번 혹은 2번의 과정을 수행해야 하는 최소 횟수를 구하는 프로그램을 작성하시오.

코드

N, K = map(int, input().split())
count = 0

while True:
    if N == 1:
        break

    if N % K == 0:
        N /= K
    else:
        N -= 1
        
    count += 1

print(count)

해설

N을 최대한 많이 나누기 

📂 구현

📌 정의

머릿속에 있는 알고리즘을 정확하고 빠르게 프로그램으로 작성

✔ 완전탐색

➡ 모든 경우의 수를 다 계산하는 방법

✔ 시뮬레이션

➡ 문제에서 제시한 알고리즘을 한 단계씩 차례대로 직접 수행

📝 예제 1. 상하좌우

문제

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 있으며, 시작 좌표는 항상 (1, 1)이다. 

우리 앞에는 여행가 A가 이동할 계획이 적힌 계획서가 놓여 있다.
계획서에는 하나의 줄에 띄어쓰기를 기준으로 하여 L, R, U, D 중 하나의 문자가 반복적으로 적혀 있다.
이때 여행가 A가 N X N 크기의 정사각형 공간을 벗어나는 움직임은 무시된다.

계획서가 주어졌을 때 여행가 A가 최종적으로 도착할 지점의 좌표를 출력하는 프로그램을 작성하시오.

코드

N = int(input())
plan = list(map(str, input().split()))

# (1) 내 풀이 
result = [1, 1]

for text in plan:
    if text == "L":
        if result[1]-1 <= N and result[1]-1 > 0:
            result[1] -= 1
    elif text == "R":
        if result[1]+1 <= N and result[1]+1 > 0:
            result[1] += 1
    elif text == "U":
        if result[0]-1 <= N and result[0]-1 > 0:
            result[0] -= 1
    elif text == "D":
        if result[0]+1 <= N and result[0]+1 > 0:
            result[0] += 1

print(*result)

# (2) 책 풀이 

x, y = 1, 1

dx = [0, 0, -1, 1] # U, D
dy = [-1, 1, 0, 0] # L, R 
move_types = ["L", "R", "U", "D"]

for text in plan:
    # 이동 후 좌표 구하기 
    for i in range(len(move_types)):
        if text == move_types[i]:
            nx = x + dx[i]
            ny = y + dy[i]

    # 공간 벗어나는 경우 무시
    if nx < 1 or ny < 1 or nx > N or ny > N:
        continue

    # 이동 수행
    x, y = nx, ny

print(x, y)

해설

명령에 따라서 개체를 차례대로 이동시킨다 ➡ 시뮬레이션

📝 예제 2. 시각

문제

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 3이 하나라도 포함되어 있으므로 세어야 하는 시각이다.

코드

N = int(input())

count = 0

for i in range(N+1): # 시
    for j in range(60): # 분
        for k in range(60): # 초
            # 매 시각 안에 "3"이 포함되어 있으면 카운트 증가
            if "3" in str(i)+str(j)+str(k):
                count += 1

print(count)

해설

시각을 1씩 증가시키면서 3이 하나라도 포함되어 있는지 확인 ➡ 완전 탐색 

📝 예제 3. 왕실의 나이트

문제

왕실 정원은 체스판과 같은 8 X 8 좌표 평면이다. 왕실 정원의 특정한 한 칸에 나이트가 서 있다. 
나이트는 말을 타고 있기 때문에 이동을 할 때는 L자 형태로만 이동할 수 있으며 정원 밖으로는 나갈 수 없다.
나이트는 특정한 위치에서 다음과 같은 2가지 경우로 이동할 수 있다.

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

이처럼 8 X 8 좌표 평면상에서 나이트의 위치가 주어졌을 때 나이트가 이동할 수 있는 경우의 수를 출력하는 프로그램을 작성하시오. 
이때 왕실의 정원에서 행 위치를 표현할 때는 1부터 8로 표현하며, 열 위치를 표현할 때는 a부터 h로 표현한다.

코드

now = input()

row = int(now[1])
column = int(ord(now[0])) - int(ord("a")) + 1

# 나이트 이동 방향
steps = [(-2,-1), (-2,1), (2,-1), (2,1), (1,2), (1,-2), (-1,2), (-1,-2)]
result = 0

for step in steps:
    n_row = row + step[1]
    n_column = column + step[0]

    if n_row >= 1 and n_row <=8 and n_column >= 1 and n_column <= 8:
        result += 1

print(result)

해설

나이트 현재 위치가 주어지면 현재 위치에서 이동 경로를 더한 다음, 8 X 8좌표 평면에 있는지 확인 

📝 예제 4. 게임 개발

문제

현민이는 게임 캐릭터가 맵 안에서 움직이는 시스템을 개발 중이다. 
캐릭터가 있는 장소는 1 X 1크기의 정사각형으로 이뤄진 N X M 크기의 직사각형으로, 각각의 칸은 육지 똔느 바다이다. 캐릭터는 동서남북 중 한 곳을 바라본다. (0: 북, 1: 동, 2: 남, 3: 서)

맵의 각 칸은 (A, B)로 나타낼 수 있고, A는 북쪽으로 떨어진 칸의 개수, B는 서쪽으로 떨어진 칸의 개수이다.
캐릭터는 상하좌우로 움직일 수 있고, 바다로 되어 있는 공간에는 갈 수 없다.
캐릭터의 움직임을 설정하기 위해 정해 놓은 매뉴얼을 이러하다.

1. 현재 위치에서 현재 방향을 기준으로 왼쪽 방향(반시계 방향으로 90도 회전한 방향)부터 차례대로 갈 곳을 정한다.
2. 캐릭터의 바로 왼쪽 방향에 아직 가보지 않은 칸이 존재한다면, 왼쪽 방향으로 회전한 다음 왼쪽으로 한 칸을 전진한다. 왼쪽 방향에 가보지 않은 칸이 없다면, 왼쪽 방향으로 회전만 수행하고 1단계로 돌아간다.
3. 만약 네 방향 모두 이미 가본 칸이거나 바다로 되어 있는 칸인 경우에는, 바라보는 방향을 유지한 채로 한 칸 뒤로 가고 1단계로 돌아간다. 단, 이때 뒤쪽 방향이 바다인 칸이라 뒤로 갈 수 없는 경우에는 움직임을 멈춘다.

현민이는 위 과정을 반복적으로 수행하면서 캐릭터의 움직임에 이상이 있는지 테스트하려고 한다. 
매뉴얼에 따라 캐릭터를 이동시킨 뒤에, 캐릭터가 방문한 칸의 수를 출력하는 프로그램을 만드시오.

코드

해설

📝 예제

문제

코드

해설

📖출처📖

이것이 코딩테스트다