부품 찾기

이것이 취업을 위한 코딩 테스트다 with 파이썬을 공부하면서 정리한 내용입니다.

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문제 내용

• 매장에 N개의 부품이 있으며 각 부품은 정수 형태의 고유한 번호가 있음
• 손님이 M개 종류의 부품을 구매하고자 함
• 부품 M개 종류를 모두 확인해서 가게에 해당 부품이 있는지 확인하는 프로그램 작성

입력 조건

• 첫째 줄에 정수 N이 주어짐 $(1 \le N \le 1,000,000)$
• 둘째 줄에는 공백으로 구분하여 N개의 정수가 주어지는데 이때 정수는 1보다 크고 $1,000,000$ 이하
• 셋째 줄에는 정수 M이 주어짐 $(1 \le M \le 100,000)$
• 넷째 줄에는 공백으로 구분하여 M개의 정수가 주어지는데 이때 정수는 1보다 크고 $1,000,000$ 이하

출력 조건

• 첫째 줄에 공백으로 구분하여 각 부품이 존재하면 yes를, 없으면 no를 출력

입력 예시

5
8 3 7 9 2
3
5 7 9

출력 예시

no yes yes

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문제 해설

• 다량의 데이터 검색은 이진 탐색 알고리즘을 이용해 효과적으로 처리할 수 있음
• 먼저 매장 내 N개의 부품을 번호 기준으로 정렬
• 그 이후에 M개의 찾고자 하는 부품이 각각 매장에 존재하는지 검사
• 이때 매장의 부품들은 정렬되어 있어서 이진 탐색을 수행하여 찾을 수 있음
• 부품을 찾는 과정에서 최악의 경우 시간 복잡도 $O(M \times logN)$의 연산이 필요
• N개의 부품을 정렬하기 위해 요구되는 시간 복잡도는 $O(N \times logN)$
• 결과적으로 이진 탐색을 사용하여 문제를 풀이하면 시간 복잡도는 $O((M + N) \times logN)$

소스 코드

# 이진 탐색 소스 코드 구현(반복문)
def binary_search(array, target, start, end):
    while start < end:
        mid = (start + end) // 2
        # 찾은 경우 중간점 인덱스 반환
        if array[mid] == target:
            return mid
        # 중간점의 값보다 찾고자 하는 값이 작은 경우 왼쪽 확인
        elif array[mid] > target:
            end = mid - 1
        # 중간점의 값보다 찾고자 하는 값이 큰 경우 오른쪽 확인
        else:
            start = mid + 1
    return None

# N(가게의 부품 개수) 입력
n = int(input())
# 가게에 있는 전체 부품 번호를 공백으로 구분하여 입력
array = list(map(int, input().split()))
array.sort() # 이진 탐색을 수행하기 위해 사전에 정렬 수행
# M(손님이 확인 요청한 부품 개수) 입력
m = int(input())
# 손님이 확인 요청한 전체 부품 번호를 공백으로 구분하여 입력
x = list(map(int, input().split()))

# 손님이 확인 요청한 부품 번호를 하나씩 확인
for i in x:
    # 해당 부품이 존재하는지 확인
    result = binary_search(array, i, 0, n - 1)
    if result != None:
        print('yes', end=' ')
    else:
        print('no', end=' ')

다른 풀이 1

• 계수 정렬의 개념을 이용하여 풀 수 있음
• 모든 원소의 번호를 포함할 수 있는 크기의 리스트를 만든 뒤에, 리스트의 인덱스에 직접 접근하여 특정한 번호의 부품이 매장에 존재하는지 확인

# N(가게의 부품 개수)을 입력받기
n = int(input())
array = [0] * 1000001

# 가게에 있는 전체 부품 번호를 입력받아서 기록
for i in input().split():
    array[int(i)] = 1

# M(손님이 확인 요청한 부품 개수)을 입력받기
m = int(input())
# 손님이 확인 요청한 전체 부품 번호를 공백으로 구분하여 입력
x = list(map(int, input().split()))

# 손님이 확인 요청한 부품 번호를 하나씩 확인
for i in x:
    # 해당 부품이 존재하는지 확인
    if array[i] == 1:
        print('yes', end=' ')
    else:
        print('no', end=' ')

다른 풀이 2

• 특정한 수가 한 번이라도 등장했는지 검사하면 되므로 집합 자료형을 이용하여 문제를 해결할 수 있음
• set() 함수는 집합 자료형을 초기화할 때 사용
• 집합 자료형은 단순히 특정한 데이터가 존재하는지 검사할 때에 매우 효과적으로 사용할 수 있음

# N(가게의 부품 개수)을 입력받기
n = int(input())
# 가게에 있는 전체 부품 번호를 입력받아서 집합(set) 자료형에 기록
array = set(map(int, input().split()))

# M(손님이 확인 요청한 부품 개수)을 입력받기
m = int(input())
# 손님이 확인 요청한 전체 부품 번호를 공백으로 구분하여 입력
x = list(map(int, input().split()))

# 손님이 확인 요청한 부품 번호를 하나씩 확인
for i in x:
    if i in array:
        print('yes', end=' ')
    else:
        print('no', end=' ')

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나의 풀이

• 재귀 함수로 이진 탐색 알고리즘을 구현하여 사용

소스 코드

import sys

n = int(sys.stdin.readline().rstrip())
part_num = list(map(int, sys.stdin.readline().rstrip().split()))

m = int(sys.stdin.readline().rstrip())
order_num = list(map(int, sys.stdin.readline().rstrip().split()))

part_num.sort()

def binary_search(array, target, start, end):
    if start > end:
        return None
    mid = (start + end) // 2
    if array[mid] == target:
        return mid
    elif array[mid] > target:
        return binary_search(array, target, start, mid - 1)
    else:
        return binary_search(array, target, mid + 1, end)

for num in order_num:
    if binary_search(part_num, num, 0, n - 1) is not None:
        print('yes', end=' ')
    else:
        print('no', end=' ')