[이것이 코딩 테스트다] 2. 구현: 시뮬레이션과 완전 탐색

구현: 시뮬레이션과 완전 탐색

• 구현 유형의 문제? -> 풀이를 떠올리기는 쉽지만 소스코드로 옮기기는 어려운 문제들

• 구현 유형

  • 알고리즘은 간단 but 코드가 길어지는 문제
  • 실수 연산을 다루고, 특정 소수점 자리까지 출력해야 하는 문제
  • 문자열을 특정한 기준 따라서 끊어 처리하는 문제
  • 적절한 라이브러리를 찾아서 사용해야 하는 문제

• 일반적 알고리즘 문제에서 2차원 공간은 행렬(Matrix)의미로 사용

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

• 시뮬레이션 및 완전 탐색 문제-> 2차원 공간에서의 방향벡터가 사용
  

# 동, 북, 서, 남
dx = [0, -1, 0, 1] #x는 행을 의미 (direction x)
dy = [1, 0, -1, 0] #y는 열을 의미

# 현재 위치
x, y = 2, 2

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

<문제> 상하좌우: 문제 설명

• 여행가 A는 N × N 크기의 정사각형 공간 위에 서 있다. 이 공간은 1 × 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 L, R, U, D 중 하나의 문자가 반복적으로 적혀있다.
• 각 문자의 의미는 다음과 같다
  L: 왼쪽으로 한 칸 이동
  R: 오른쪽으로 한 칸 이동
  U: 위로 한 칸 이동
  D: 아래로 한 칸 이동
• 이때 여행가 A가 N × N 크기의 정사각형 공간을 벗어나는 움직임은 무시된다

내 풀이
import sys
n=int(sys.stdin.readline())
direction=list(map(str,sys.stdin.readline().split()))

# 동, 북, 서, 남

x,y= 1,1

for d in direction:
    if x>0 and y>0 and x<=n and y<=n:
        if d=='L' and y!=1:
            y=y-1
        elif d=='R':
            y=y+1
        elif d=='U' and x!=1:
            x=x-1
        elif d=='D':
            x=x+1

print(x,y)

• 그냥 단순하게 방정식으로 때려박았다.

import sys
n=int(sys.stdin.readline())
x,y=1,1
plans=sys.stdin.readline().split()

# L, R, U, D에 따른 이동 방향
dx = [0, 0, -1, 1]
dy = [-1, 1, 0, 0]
move_types = ['L', 'R', 'U', 'D']
nx,ny=0,0
for plan in plans:
    for i in range(len(move_types)):
        if plan==move_types[i]: # 각 move type에 nx, ny를 배치 해주면 된다
            nx=x+dx[i]
            ny=y+dy[i]
        if nx<1 or ny<1 or nx>n or ny>n: 
            continue
        x,y= nx,ny

print(x,y)

• 풀이보니 매우 간단. dx, dy로 열의 이동, 행의 이동을 설정해 주면 됐다.

<문제> 시각: 문제 설명

• 정수 N이 입력되면 00시 00분 00초부터 N시 59분 59초까지의 모든 시각 중에서 3이 하나라도 포함되는 모든 경우의 수를 구하는 프로그램을 작성하라.
• 예를 들어 1을 입력했을 때 다음은 3이 하나라도 포함되어 있으므로 세어야 하는 시각이다
  00시 00분 03초
  00시 13분 30초
• 반면에 다음은 3이 하나도 포함되어 있지 않으므로 세면 안 되는 시각이다
  00시 02분 55초
  01시 27분 45초

• 완전 탐색 유형(brutal forcing) 문제

# 내 풀이
import sys
n=int(sys.stdin.readline())
count=0

for i in range(0,23): # hour
    for j in range(0,60): # minute
        for k in range(0,60): # seconds
            if i<=n:
                new_i=str(i)
                new_j=str(j)
                new_k=str(k)
                clock=new_i+new_j+new_k
                if '3' in clock:
                    count+=1
                    

print(count)

• 그냥 문자열로 다 더해서 안에 '3' 있나 체크 했음.

# 출제자 풀이

# 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)

• 훨씬 시간 단축이 된 풀이: 나는 23:59~까지 다 확인해야 하는데, 첫 for문 루프에서 시간을 줄여줄 수 있음.

<문제> 왕실의 나이트: 문제 설명

• 행복 왕국의 왕실 정원은 체스판과 같은 8 × 8 좌표 평면이다. 왕실 정원의 특정한 한 칸에 나이트가 서있다. 나이트는 매우 충성스러운 신하로서 매일 무술을 연마한다
• 나이트는 말을 타고 있기 때문에 이동을 할 때는 L자 형태로만 이동할 수 있으며 정원 밖으로는 나갈 수 없다
• 나이트는 특정 위치에서 다음과 같은 2가지 경우로 이동할 수 있다
  -수평으로 두 칸 이동한 뒤에 수직으로 한 칸 이동하기
  -수직으로 두 칸 이동한 뒤에 수평으로 한 칸 이동하기
• 8 × 8 좌표 평면상에서 나이트의 위치가 주어졌을 때 나이트가 이동할 수 있는 경우의 수를 출력하는
  프로그램을 작성하라. 왕실의 정원에서 행 위치를 표현할 때는 1부터 8로 표현하며, 열 위치를 표현할 때는 a 부터 h로 표현한다

내 풀이
import sys
input_data=sys.stdin.readline()
column_data=ord(input_data[0])-ord('a')+1 
# 알파벳을 숫자로 변환하여 간단하게 풀자.

row_data=input_data[1]
row_data=int(row_data)
count=0

direction = [[-2, -1], [-1, -2], [1, -2], [2, -1], [2, 1], [1, 2], [-1, 2], [-2, 1]]
           
for i in range(len(direction)):
        new_col=column_data+direction[i][0]
        new_row=row_data+direction[i][1]
        if new_col>0 and new_row>0 and new_col<=8 and new_row<=8:
            count+=1
   
        
print(count)

• direction을 어떻게 나타낼 지 헤맸다.

출제자 풀이

# 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 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)

• 풀이 팁: 나이트의 8가지 경로를 확인. 각 위치로 이동 가능한지?
• 리스트를 이용하여 8가지 방향에 대한 방향벡터를 정의

<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 출력한다
• 예를 들어 K1KA5CB7이라는 값이 들어오면 ABCKK13을 출력한다

import sys
s=sys.stdin.readline()
s=s[:-1]
number=['1','2','3','4','5','6','7','8','9','0']

alphabet_list=[]
num_list=[]
result=''
sum=0

for initial in s:
    if initial in number:
        num_list.append(initial)
    else:
        alphabet_list.append(initial)

alphabet_list.sort()
num_list.sort()

for i in alphabet_list:
    result=result+i

for j in num_list:
    sum+=int(j)

if sum!=0:
    print(result+str(sum))
else:
    print(result)

• 변수가 좀 많이 들어간 느낌?
• 예외 처리 실수 했다.. -> 숫자가 하나도 안 들어갔을 때

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))

• isalpha() 처음 알았다.
• x.isalpha(): x가 알파벳인지 확인할 수 있음.