[Baekjoon] 3020/개똥벌레/Python/파이썬/누적 합/imos법

·2025년 2월 5일
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💡문제

개똥벌레 한 마리가 장애물(석순과 종유석)로 가득찬 동굴에 들어갔다. 동굴의 길이는 N미터이고, 높이는 H미터이다. (N은 짝수) 첫 번째 장애물은 항상 석순이고, 그 다음에는 종유석과 석순이 번갈아가면서 등장한다.

아래 그림은 길이가 14미터이고 높이가 5미터인 동굴이다. (예제 그림)

이 개똥벌레는 장애물을 피하지 않는다. 자신이 지나갈 구간을 정한 다음 일직선으로 지나가면서 만나는 모든 장애물을 파괴한다.

위의 그림에서 4번째 구간으로 개똥벌레가 날아간다면 파괴해야하는 장애물의 수는 총 여덟개이다. (4번째 구간은 길이가 3인 석순과 길이가 4인 석순의 중간지점을 말한다)

하지만, 첫 번째 구간이나 다섯 번째 구간으로 날아간다면 개똥벌레는 장애물 일곱개만 파괴하면 된다.

동굴의 크기와 높이, 모든 장애물의 크기가 주어진다. 이때, 개똥벌레가 파괴해야하는 장애물의 최솟값과 그러한 구간이 총 몇 개 있는지 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 N과 H가 주어진다. N은 항상 짝수이다. (2 ≤ N ≤ 200,000, 2 ≤ H ≤ 500,000)

다음 N개 줄에는 장애물의 크기가 순서대로 주어진다. 장애물의 크기는 H보다 작은 양수이다.

출력

첫째 줄에 개똥벌레가 파괴해야 하는 장애물의 최솟값과 그러한 구간의 수를 공백으로 구분하여 출력한다.

예제입력

6 7
1
5
3
3
5
1

예제출력

2 3

📖내가 작성한 Code

import sys
import collections

'''
imos 기법 문제
'''


def imos(N, H, obs):
    stalagmite_differ_array = [0] * (H + 1)
    stalactite_differ_array = [0] * (H + 1)

    for i in range(N):
        if i % 2 == 0:
            stalagmite_differ_array[0] += 1
            stalagmite_differ_array[obs[i]] -= 1
        else:
            stalactite_differ_array[H] += 1
            stalactite_differ_array[H - obs[i]] -= 1

    beak_stalagmite = [stalagmite_differ_array[0]] + [0] * (H - 1)
    beak_stalactite = [0] * (H - 1) + [stalactite_differ_array[H]]

    for i in range(1, H):
        beak_stalagmite[i] = beak_stalagmite[i - 1] + stalagmite_differ_array[i]
        beak_stalactite[H - i - 1] = beak_stalactite[H - i] + stalactite_differ_array[H - i]

    result = collections.Counter([i+j for i, j in zip(beak_stalagmite, beak_stalactite)])
    key = min(result.keys())

    return key, result[key]


def main():
    inputs = map(int, sys.stdin.read().split())
    N, H = next(inputs), next(inputs)
    obs = [next(inputs) for _ in range(N)]
    sys.stdout.write(" ".join(map(str,imos(N, H, obs))))


if __name__ == '__main__':
    main()

✍️풀이과정

imos 예시 문제라길래 풀어봄. index만 조심하면 될듯.

imos법(imos method 혹은 いもす法)

고안자 今城 健太郎 (Kentaro Imajo)씨의 닉네임인 imos의 이름이 유래된 방법으로, 누적합 알고리즘을 다차원, 다차수로 확장한 방법

  • 길이가 N인 배열(혹은 리스트)이 있고, 𝑄번에 걸쳐 [l,r] 구간에 일정 값을 더하거나 빼야 하는 누적합의 경우 O(r−l+1)

  • 차분 배열(Difference Array)이나 이벤트 기록(Event Recording) 기법을 사용하여, 구간의 시작점에는 더할 값을 더하고, 구간의 끝 지점 바로 다음에는 다시 그 값을 빼버리는 ‘표식’을 남기는 방법

  • 업데이트 단계에서는 각 연산을 O(1)에 수행하고 마지막에 한번에 실행하므로 전체 시간 복잡도는 O(N+Q)


🧠 코드 리뷰

성능/정답/접근 모두 잘 되어 있는 코드입니다. 큰 수정 없이도 문제 해결은 충분하며, 소소한 리팩토링(주석, 변수명, Counter 생략 가능성) 정도 고려해 보시면 좋겠습니다.


🛠️AI 개선 코드

import sys

def imos_improved(N, H, obs):
    # 하나의 차분 배열(difference array)만 사용
    diff = [0] * (H + 1)
    
    # N개의 장애물을 두 개씩 (석순/종유석) 처리
    # 짝수 i -> 석순, 홀수 i -> 종유석
    # 기존 '더 빠른' 코드에서도 활용된 로직과 동일
    for i in range(0, N, 2):
        # 석순(obs[i]) : H - obs[i] 위치부터 위로 +1
        diff[H - obs[i]] += 1  
        # 종유석(obs[i+1]) : obs[i+1] 위치부터 위로 -1
        diff[obs[i+1]] -= 1

    # 현재 장애물 수(current)는 "N/2"로 시작
    # 왜냐하면 N개 중 절반은 석순, 절반은 종유석인데,
    # 가장 아래(또는 위) 기준에서 석순/종유석이 모두 영향을 주지 않은 상태를 0으로 보고
    # diff를 올라가면서(또는 내려가면서) 실제 카운트를 구하는 방식
    current = N // 2
    min_stone = current
    count = 1

    # 1부터 H까지 누적합을 구하며 최소값 및 등장 횟수를 갱신
    for h in range(1, H + 1):
        current += diff[h]
        if current < min_stone:
            min_stone = current
            count = 1
        elif current == min_stone:
            count += 1

    return min_stone, count

def main():
    input_data = sys.stdin.read().split()
    N = int(input_data[0])
    H = int(input_data[1])
    obs = list(map(int, input_data[2:]))

    min_val, cnt = imos_improved(N, H, obs)
    print(min_val, cnt)

if __name__ == '__main__':
    main()

💻결과

백준문제 보러가기


🖱️참고 링크

누적합 알고리즘

이모스법 공식 블로그

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우물 안에서 무언가 만드는 사람

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